JP3891008B2 - Display device and information device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及びその駆動用回路に係わり、特に液晶(低音ポリシリコンを含む)、有機ELを用いた表示装置及びその駆動用回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、大画面で高精細なアクティブマトリクス型液晶表示装置は、ノートPC用表示装置、デスクトップPC用モニタや、TV用モニタ等への適用に伴い、活発に開発が進められている。これらの大画面・高精細なアクティブマトリクス型液晶表示装置では、特に視野角が重要な画像特性となる。一般的に普及しているTN型液晶表示方式は、基板の垂直方向に電界を印加し、基板と垂直な面内で液晶分子の方向を制御するために、原理的に画質特性の視野角に対する依存性が大きい。これに対し、原理的に非常に優れた視野角特性を実現することが可能な横電界方式(IPS)が注目されている。横電界方式は、通常のTN型液晶表示方式のように基板の垂直方向に電界を印加するのではなく、液晶に印加する電界方向を基板に対して略平行な方向とし、基板面内で液晶分子の方向を制御して光を変調する方式である。このようなIPS型液晶表示装置は、櫛歯状に配置された画素電極と共通電極とを各画素領域内に設ける事によって、液晶に印加する電界方向を基板に対してほぼ平行な方向に制御する。
【0003】
このIPS型液晶表示装置では、上述の通り画素電極と共通電極とを櫛歯状に配置するために開口率(透過率)が低くなる問題を有する。この透過率の問題は、櫛歯電極の距離を広くすることで改善する事が出来る。そして、櫛歯電極を広げた場合には、櫛歯電極間に印加する電圧を高くする必要があり、また、印加電圧を高くする事によって液晶の応答速度を向上させることも可能となる。その一方、印加電圧を高くする場合、液晶パネルを駆動する駆動用ICの耐圧増加、駆動電力の増大、及びTFT特性の経時劣化等の新たな問題が発生する。このようなIPS型液晶表示装置の特性上の課題である開口率と応答速度とを、液晶表示素子に供給する駆動電圧を増大させる事無く、且つ薄膜トランジスタに対する電気的負荷を増大させる事無く向上させる液晶表示装置及びその駆動方式が、特開2001−228456などに開示されている。この方式は、走査線方向に対して夫々独立した共通電極配線を設け、画素電極への変調電圧を隣接する信号配線の電圧極性が逆方向となるように供給する方式である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の駆動方式は、大画面・高精細な液晶表示装置を構成する場合に、夫々独立して設けた共通電極配線の波形遅延(歪み)が画質に大きな影響を及ぼす。大画面液晶表示装置では、共通電極配線の配線長が長くなるため、各共通電極配線の配線抵抗値は大きくなり、それと同時に配線容量も増加する。従って、各共通電極配線の時定数は大きくなり、所望の共通電極の電位へ到達するために必要とする時間が長くなる。高精細な液晶表示装置では、1フレーム期間で走査する水平ラインの数が多いため1水平期間が短くなり、大画面化して時定数が大きくなった共通電極配線では、共通電極の電位が1水平期間内に所望の共通電極電圧まで到達できない課題が生じる。また、この課題が生じる液晶パネルにおいては、横スメアと呼ばれる表示むらが発生しやすくなるなどの画質劣化も問題となる。
【0005】
本発明の目的は、横スメア等の表示むらを低減した表示装置及びその駆動回路を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明第1の実施の形態は、複数本のドレイン線と、前記ドレイン線と直交する複数本のゲート線と、前記ゲート線と略平行な複数本の共通電極線とで構成される配線部と、前記ドレイン線と前記ゲート線との交差部付近に夫々形成したスイッチング素子と、前記スイッチング素子の出力端に接続された画素電極と、前記画素電極と対峙し、且つ前記共通電極線と接続された画素電極と、保持容量とで構成される画素部と、前記配線部と前記画素部を含むアレイ基板と、前記アレイ基板と対向して設置される対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板とで狭持される液晶層と、前記アレイ基板と前期対向基板の外側に設置された2枚の偏光板とで構成される液晶パネルと、前記ドレイン線に表示と対応した階調信号を出力する信号出力回路と、前期ゲート線を1水平期間毎に順次走査するゲート走査駆動回路と、前記共通電極線に対して夫々独立に駆動する共通電極駆動回路とから構成される液晶表示装置において、1本の前記共通電極線に接続され1水平ラインを構成する前記画素部と隣接する2本の前記ゲート線のうち、一方の該ゲート線に略半数の該画素部を接続し、前記1水平ラインを構成する残りの該画素部が、もう一方の該ゲート線に接続される画素配列であり、ある水平期間において、前記ゲート走査駆動回路が前記一方のゲート線を選択すると、前期信号出力回路は前記略半数の画素部の画素電極に対応する階調信号を印加し、該画素電極の階調信号と、前記共通電極駆動回路が共通電極に印加した共通電極電圧とにより発生する電界で液晶の回転を制御し、前記水平期間の次の水平期間において、前記ゲート走査駆動回路が前記もう一方のゲート線を選択すると、前記信号出力回路は前記残りの画素部の画素電極に対応する階調信号を印加し、該画素電極の階調信号と、前記共通電極駆動回路が共通電極に印加した共通電極電圧とにより発生する電界で液晶の回転を制御することで、前記1本の共通電極線に接続された1水平ラインを構成する全ての画素部の液晶を活性化することを特徴とする。
【0007】
また、1本の前記共通電極線に接続された1水平ラインを構成する前記画素部が、該画素部に隣接する2本のゲート線に、1画素毎に交互に接続されることを特徴とする。
【0008】
本発明第2の実施の形態は、複数本のドレイン線と、前記ドレイン線と直交する複数本のゲート線と、前記ゲート線と略平行な複数本の共通電極線とで構成される配線部と、前記ドレイン線と前記ゲート線との交差部付近に夫々形成したスイッチング素子と、前記スイッチング素子の出力端に接続された画素電極と、前記画素電極と対峙し、且つ前記共通電極線と接続された画素電極と、保持容量とで構成される画素部と、前記配線部と前記画素部を含むアレイ基板と、前記アレイ基板と対向して設置される対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板とで狭持される液晶層と、前記アレイ基板と前記対向基板の外側に設置された2枚の偏光板とで構成される液晶パネルと、前記ゲート線を1水平期間毎に順次走査するゲート走査駆動回路と、前記共通電極線に対して夫々独立に駆動する共通電極駆動回路とから構成される液晶表示装置において、所定の時分割数に応じた複数の前記ドレイン線から、任意にドレイン線を選択する事が出来る時分割スイッチと、前記時分割スイッチの選択、非選択状態を制御する複数の制御信号と、複数の前記時分割スイッチに階調信号を伝播する複数の階調信号線と、前記階調信号を所定の時分割数に対応した時系列で出力端子から前記階調信号線へ出力する信号出力回路とを有し、1本の前記共通電極線に接続された1水平ラインを構成する前記画素部と隣接する前記2本のゲート線に、前記所定の時分割数に応じた複数の該画素部を交互に接続する画素配列とし、ある水平期間において、前記ゲート走査駆動回路が2本の該ゲート線のうち、一方の該ゲート線を選択すると、前記時分割スイッチにより選択状態となった1本または複数本の前記ドレイン線に、前記時分割スイッチを介して、前記階調信号線により伝播される前記階調信号が印加することで、選択状態となっている前記所定の時分割数に応じた複数の画素部の画素電極に階調信号を順次印加し、該画素電極の階調信号と、前記共通電極駆動回路が共通電極に印加した共通電極電圧とにより発生する電界で液晶の回転を制御し、前記水平期間の次の水平期間において、前記ゲート走査駆動回路が2本の該ゲート線のうち、もう一方の該ゲート線を選択すると、前記時分割スイッチにより選択状態となった1本又は複数本の前記ドレイン線に、前記時分割スイッチを介して、前記階調信号線により伝播される前記階調信号が順次印加することで、選択状態となっている前記所定の時分割数に応じた複数の画素部の画素電極に階調信号を印加し、該画素電極の階調信号と、前記共通電極駆動回路が共通電極に印加した共通電極電圧とにより発生する電界で液晶の回転を制御することで、前記1本の共通電極線に接続された1水平ラインを構成する全ての画素部の液晶を活性化することを特徴とする。
【0009】
また、本発明第1の形態、及び本発明第2の形態に関して、前記信号出力回路は、隣接する出力端子から互いに異なる極性の階調信号を出力し、前記共通電極駆動回路は、前記1本の共通電極線に接続された1水平ラインを構成する画素部が隣接する2本のゲート線のうち、最初に選択される該ゲート線の選択期間中、又は該選択期間の前に、該共通電極線に印加する共通電極電圧の極性を変化させることを特徴とする。
【0010】
また、最初に、前記時分割スイッチが前記複数のドレイン線全てを選択し、該時分割スイッチを介して、階調信号を該ドレイン線に印加し、その後、前記所定の時分割数で分割された複数の各選択期間で、順に1つのドレイン線を非選択状態とすることで、該ドレイン線に階調信号を順に保持させていき、選択状態にある前記ゲート線上の全ての画素部にある液晶セルを活性化し、且つ、前記信号出力回路は、該各選択期間で保持状態となる画素部に対応した階調信号を、前記所定の時分割数に応じて時系列で出力する事を特徴とする。
【0011】
また、前記所定の時分割数で分割された複数の選択期間の他に初期選択期間を設け、最初に、前記初期選択期間で、前記時分割スイッチが前記複数のドレイン線全てを選択して、該時分割スイッチを介し階調信号を該ドレイン線に印加し、その後、前記所定の時分割数で分割された複数の各選択期間で、順に1つのドレイン線のみを選択状態とする事で、該ドレイン線に階調信号を順に保持させていき、選択状態にある前記ゲート線上の全ての画素部にある液晶セルを活性化し、且つ、前記信号出力回路は、前記初期選択期間を除く前記各選択時間で保持状態となる画素に対応した階調信号を、前記所定の時分割数に応じて時系列で出力することを特徴とする。
【0012】
また、前記表示部がR(赤)、G(緑)、及びB(青)の3つの画素で1ピクセルを構成する場合においては、前記時分割スイッチによる時分割数が、R、G、及びBに対応した3時分割であることを特徴とする。
【0013】
また、前記ゲート走査駆動回路、前記共通電極駆動回路、前記時分割スイッチ、及び前記スイッチング素子等を、前記アレイ基板上にpoly−Siを用いた薄膜トランジスタで構成することを特徴とする。
【0014】
また、中央制御の働きをし、計算、論理、及び実効決定を行い、入力装置、出力装置、及び記憶装置との信号の伝送を行う中央処理装置と、命令やデータの記憶に使用される該記憶装置と、情報を、情報機器に入力するための該入力装置と、該情報機器の内部から外部へ情報を出力し、更に表示用の信号を出力する該出力装置で構成される液晶表示装置を備えた該情報機器において、本発明第1の実施の形態、及び本発明第2の実施の形態である液晶表示装置を備えたことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における第1の実施の形態を、図1と図2を用いて説明する。
【0016】
図1は、本発明第1の実施の形態に係わる液晶表示装置の構成を示す図である。図1において、液晶表示装置の水平解像度に対応した複数本のドレイン線200(D0、D1、D2、D3、D4、D5、…)と、液晶表示装置の垂直解像度より1本多い複数本のゲート線400(G0、G1、G2、G3、…)が交差して配置される。また、垂直解像度に対応した複数本の共通電極線(以下、コモン電圧線)600(C0、C1、C2、…)が、ゲート線400と平行に配置される。例えば、液晶表示装置の解像度がXGA(1024×RGB×768)のカラー表示パネルの場合には、ドレイン線200は1024×3本となり、ゲート線400は768+1本となり、コモン電圧線600は768本配置される。
【0017】
信号出力回路100は、外部から液晶表示装置に転送される表示データに対応した階調信号を、各ドレイン線200に出力する。ゲート走査駆動回路300は、各ゲート線400を順次駆動する。また、コモン駆動回路500は、各コモン電圧線600を駆動する。ここで、信号出力回路100は、コモン電圧線600の電位(コモン電位)に対して電位が高い階調信号(正極性階調信号)と、コモン電位に対して電位が低い階調信号(負極性階調信号)とを、1水平周期で交流して出力する。ゲート走査駆動回路300は、1水平期間で1つの水平ラインを選択し、これを順次繰り返す事により全てのゲート線400を走査する。また、コモン駆動回路500は、各コモン線600を独立して駆動し、正極性コモン電位と負極性コモン電位をフレーム周期で交流化して出力する。
【0018】
ドレイン線200とゲート線400が交差して配置された交差部付近には、表示画素800(P00、P01、…、P10、P11、…、P20、P21、…)がマトリクス状に配置される。1つの表示画素800は、スイッチング素子801と液晶容量802から構成される。ここには図示しないが、1フレーム期間で液晶容量802に保持した電位の変動を抑制するために保持容量も構成される。
【0019】
ここで、表示画素800に含まれるスイッチング素子801がnMOSからなるTFTの場合について説明する。各スイッチング素子801のドレイン端子はドレイン線200に接続され、ソース端子は、1端がコモン電圧線600に接続された液晶容量802のもう一端に接続され、ゲート線から供給されるゲートON電圧がゲート端子に印加されスイッチング素子がON状態となった場合に、信号出力回路から転送される階調信号を液晶容量に充電する構成となっている。
【0020】
本発明第1の実施例においては、1水平ラインの表示画素(Pn0、Pn1、Pn2、Pn3、Pn4、Pn5、…)(n=0、1、2、…)のうち、偶数番目の表示画素(Pn0、Pn2、Pn4、…)に含まれるスイッチング素子のゲート端子をゲート線Gn(n=0、1、2、3、…)に接続し、奇数番目の表示画素(Pn1、Pn3、Pn5、…)に含まれるスイッチング素子のゲート端子をゲート線Gn+1(n=0、1、2、3、…)に接続する。この配置により、ゲート線Gn+1にゲートON電圧が印加された場合に、第n水平ラインで選択される表示画素は、奇数番目(Pn1、Pn3、Pn5、…)のみとなり、コモン電圧線Cnに対する負荷は、従来の線順次駆動に比べ約半分になる。また、ゲート線Gn+1より同時に選択される第n+1水平ラインの表示画素も、偶数番目(Pn0、Pn2、Pn4、…)のみとなり、コモン電圧線Cn+1に対する負荷も、従来の線順次駆動に比べ約半分になる。本発明第1の実施例での説明では、上記構成について説明するが、表示画素の接続方法としては、上記以外に、1水平ラインの表示画素(Pn0、Pn1、Pn2、Pn3、Pn4、Pn5、…)(n=0、1、2、…)のうち、奇数番目の表示画素(Pn1、Pn3、Pn5、…)に含まれるスイッチング素子のゲート端子をゲート線Gn(n=0、1、2、3、…)に接続し、偶数番目の表示画素(Pn0、Pn2、Pn4、…)に含まれるスイッチング素子のゲート端子をゲート線Gn+1(n=0、1、2、3、…)に接続しても良い。この配置でも、ゲート線Gn+1により選択される第n水平ラインと第n+1水平ラインに対応するコモン電圧線Cn、及びCn+1に対する負荷も、従来の線順次駆動に比べ約半分になる。これにより、従来方式に比べ、コモン電圧線がコモン電極へ供給するコモン電圧の到達速度は、約2倍(時定数が約半分)となり、大画面・高精細パネルにおける駆動が可能となる。
【0021】
以上、本発明第1の実施例である液晶表示装置の動作を説明するために、図2に示すタイミングチャートを用い説明する。
【0022】
図2において、Tfは1フレーム周期であり、Thは1水平周期である。G0、G1、G2、G3、…は、ゲート走査駆動回路300により順次駆動されるゲート線400の駆動波形である。各ゲート線G0、G1、G2、G3、…は、ゲート走査駆動回路300により、1水平周期Th毎に順次ゲートON電圧(Hi電圧)を印加される。各ゲート線がゲートON電圧を印加される期間は、1水平期間Th以内である。
【0023】
以下に、最初のフレーム周期Tfで偶数水平ラインに正極性階調信号を書込み、奇数水平ラインに負極性階調信号を書込む動作について説明する。
【0024】
まず、ゲート走査駆動回路300は、ゲート線G0にゲートON電圧を印加して、ゲート線G0に接続される第0水平ラインの偶数番目の表示画素P00、P02、P04、…のスイッチング素子をON状態とする。コモン駆動回路500は、第0水平ラインに対応するコモン電圧線C0に正極性階調信号を液晶容量に書込むための正極性コモン電位(Lowレベル)を印加する。このとき、信号出力回路100は、ゲート線G0により選択されている第0水平ラインの偶数番目の表示画素P00、P02、P04、…に対応した正極性階調信号を、対応する各ドレイン線D0、D2、D4、…に出力する。ゲート線G0がHiレベルの状態で、第0水平ラインの偶数番目の表示画素に所望する正極性階調信号が印加された後、ゲート線G0はOFF状態(Lowレベル)となり、1フレーム期間のあいだ書込まれた階調信号を保持する。次に、ゲート線G1にゲートON電圧が印加されると、第0水平ラインの奇数番目の表示画素(P01、P03、P05、…)と、第1水平ラインの偶数番目の表示画素(P10、P12、P14、…)が選択状態となる。第0水平ラインには正極性階調信号を書込むため、先ほどと同様にコモン電圧線C0には、コモン駆動回路500により正極性コモン電位を印加する。逆に、第1水平ラインには負極性階調信号を書込むため、第1水平ラインに対応するコモン電圧線C1には、負極性コモン電位(Hiレベル)を印加する。そして、信号出力回路100は、第0水平ラインの奇数番目の表示画素(P01、P03、P05、…)に接続されているドレイン線D1、D3、D5、…に、各表示画素に対応する正極性階調信号を出力する。また同時に、第1水平ラインの偶数番目の表示画素(P10、P12、P14、…)に接続されているドレイン線D0、D2、D4、…に、各表示画素に対応する負極性階調信号を出力する。これにより、各表示画素に、それぞれ所望の正極性階調信号、又は負極性階調信号が書き込まれた段階でゲート線G1はOFFレベルとなり保持状態となる。従って、上述のようにゲート線G0、G1の2水平期間を経て、第0水平ライン上にある全ての表示画素に、正極性階調信号が保持される。次に、ゲート線G2にゲートON電圧が印加されると、第1水平ラインの奇数番目の表示画素(P11、P13、P15、…)と、第2水平ラインの偶数番目の表示画素(P20、P22、P24、…)が選択状態となる。第1水平ラインには負極性階調信号を書込むため、先ほどと同様にコモン電圧線C1には負極性コモン電位を印加する。逆に、第2水平ラインには正極性階調信号を書込むため、第2水平ラインに対応するコモン電圧線C2には、正極性コモン電位を印加する。そして、信号出力回路100は、第1水平ラインの奇数番目の表示画素(P11、P13、P15、…)に接続されているドレイン線D1、D3、D5、…に、各表示画素に対応する負極性階調信号を出力する。また同時に、第2水平ラインの偶数番目の表示画素(P20、P22、P24、…)に接続されるドレイン線D0、D2、D4、…に、各表示画素に対応する正極性階調信号を出力する。これにより、各表示画素に、それぞれ所望の正極性階調信号、又は負極性階調信号が書き込まれた段階でゲート線G2はOFFレベルとなり保持状態となる。従って、上述のようにゲート線G1、G2の2水平期間を経て、第1水平ライン上にある全ての表示画素に、負極性階調信号が保持される。以上の動作を順次繰り返す事により、最初のフレームにおいて偶数水平ライン全てに正極性階調信号を保持させ、奇数水平ライン全てに負極性階調信号を保持させることが可能となる。
【0025】
以下で、次フレームにおいて、偶数水平ラインに負極性階調信号を書込み、奇数水平ラインに正極性階調信号を書込む動作について説明する。
【0026】
まず、ゲート線G0にゲートON電圧が印加される。第0水平ラインの表示画素は、前フレームで保持した正極性階調信号と逆の負極性階調信号を書込むため、ゲート電圧G0の選択期間中、又はゲート電圧G0を選択する前のタイミングで、今までコモン電圧線C0に印加していた正極性コモン電位から負極性コモン電位に反転する。従ってコモン電圧線600に印加されるコモン電位の交流周期は、図2に示すようにフレーム周期Tfとなる。また、今までと同様に、信号出力回路100は、第0水平ラインの偶数番目の表示画素P00、P02、P04、…に対応した負極性階調信号を、対応する各ドレイン線D0、D2、D4、…に出力し、所望する負極性階調信号が印加された後、ゲート線G0はOFF状態(Lowレベル)となり、1フレーム期間のあいだ書込まれた階調信号を保持する。次に、ゲート線G1にゲートON電圧が印加されると、第0水平ラインの奇数番目の表示画素(P01、P03、P05、…)と、第1水平ラインの偶数番目の表示画素(P10、P12、P14、…)が選択状態となる。第0水平ラインには負極性階調信号を書込むため、コモン電圧線C0には引き続き負極性コモン電位が印加される。また、第1水平ラインには正極性階調信号を書込むため、第1水平ラインに対応するコモン電圧線C1には、反転した極性である正極性コモン電位を印加する。この時の反転するタイミングは上述したタイミングと同じである。そして、信号出力回路100は、第0水平ラインの奇数番目の表示画素(P01、P03、P05、…)に接続されているドレイン線D1、D3、D5、…に、各表示画素に対応する負極性階調信号を出力する。また同時に、第1水平ラインの偶数番目の表示画素(P10、P12、P14、…)に接続されているドレイン線D0、D2、D4、…に、各表示画素に対応する正極性階調信号を出力する。各表示画素に、それぞれ所望の正極性階調信号、又は負極性階調信号が書き込まれた段階で、ゲート線G1はOFFレベルとなり保持状態となる。次に、ゲート線G2にゲートON電圧が印加されると、第1水平ラインの奇数番目の表示画素(P11、P13、P15、…)と、第2水平ラインの偶数番目の表示画素(P20、P22、P24、…)が選択状態となる。第1水平ラインには正極性階調信号を書込むため、先ほどと同様にコモン線C1には正極性コモン電位を印加する。逆に、第2水平ラインには負極性階調信号を書込むため、第2水平ラインに対応するコモン線C2には、負極性コモン電位を印加する。ここでの交流化のタイミングも上述の通りである。そして、信号出力回路100は、第1水平ラインの奇数番目の表示画素(P11、P13、P15、…)に接続されているドレイン線D1、D3、D5、…に、各表示画素に対応する正極性階調信号を出力する。また同時に、第2水平ラインの偶数番目の表示画素(P20、P22、P24、…)に接続されるドレイン線D0、D2、D4、…に、各表示画素に対応する負極性階調信号を出力する。各表示画素に、それぞれ所望の正極性階調信号、又は負極性階調信号が書き込まれた段階で、ゲート線G2はOFFレベルとなり保持状態となる。従って、コモン電圧線600に印加するコモン電位の極性をフレーム周期で反転させる事により、各表示画素で保持する階調信号の極性を交流化することが可能となる。
【0027】
以上で述べたように、本発明第1の実施例では、1水平ラインの表示画素のうち、偶数番目の表示画素を選択状態とするゲート線と、奇数番目の表示画素を選択状態とするゲート線を分離し、2水平期間のうち、前半の水平期間で半分の階調信号の保持を確定し、後半の水平期間で、残り半分の階調信号の保持を確定させ、1水平ライン上にある全ての表示画素への書込みを行う事により、1水平期間における各コモン電圧線の負荷を従来の半分とする事が可能となるため、従来の方式に比べコモン電位、及び階調信号の書込み速度が速くなる。従って、これにより液晶表示パネルの高精細化、大型化、及び高画質化が可能となる。
【0028】
また、本発明第1の実施例において、表示画素部のスイッチング素子であるMOS−TFTはアモルファスSiで形成しても良いし、低温polySiで形成しても良い。
【0029】
また、本発明第1の実施例において、スイッチング素子801をnMOS−TFTとして説明したが、それ以外のスイッチング素子であるpMOS−TFTであっても良い。
【0030】
更に、本発明第1の実施例において、信号出力回路100、ゲート走査駆動回路300、及びコモン駆動回路500は、外付けのLSIチップで構成可能であり、また、低温polySiのTFTで構成した回路を、画素部を形成した基板上に形成することで液晶パネルに内蔵する事も可能である。更に、信号出力回路100のみを外付けLSIとし、それ以外のゲート走査駆動回路300とコモン駆動回路500を液晶パネル内に低温polySiを用いて内蔵するハイブリッド方式も可能である。また、液晶表示パネル内に内蔵する低温polySiの回路は、pMOS単チャネル、nMOS単チャネル、又はcMOS構成であっても良い。
【0031】
以下、本発明第2の実施の形態を、図3から図6を用いて説明する。本発明第2の実施の形態は、本発明第1の実施の形態を用いてRGB時分割駆動を行った場合である。
【0032】
図3は、本発明第2の実施の形態に係わる液晶表示装置の構成を示す図である。図3において、液晶表示パネルの水平解像度に対応した複数本のドレイン線200(D0、D1、D2、D3、D4、D5、…)と、液晶表示装置の垂直解像度より1本多い複数本のゲート線400(G0、G1、G2、G3、…)が交差して配置される。また、垂直解像度に対応した複数本のコモン電圧線600(C0、C1、C2、…)が、ゲート線400と平行に配置される。例えば、液晶表示パネルの解像度がXGA(1024×RGB×768)のカラー表示パネルの場合には、ドレイン線200は1024×3本となり、ゲート線400は768+1本となり、コモン電圧線600は768本配置される。信号出力回路100は、外部から液晶表示装置に転送される表示データに対応した階調信号を、信号線101(DR0、DR1、…)に出力する。各信号線101は、時分割スイッチ群700に含まれる各時分割スイッチ701、702、及び703に接続されており、各時分割スイッチのもう一端は、隣接する3つのドレイン線200(D0、D1、D2、又はD3、D4、D5、又は、…)に接続される。図3中の900は時分割スイッチ群700のコントローラであり、時分割スイッチを制御するための制御信号901を出力する。時分割スイッチ701は、制御信号901のSAにより制御され、時分割スイッチ701が選択状態となると、信号線DR0、DR1、…と、ドレイン線D0、D3、…が接続状態となり、信号出力回路100が出力する階調信号を表示画素800へ転送することが可能となる。同様に時分割スイッチ702は制御信号SBにより制御され、時分割スイッチ703は制御信号SCにより制御され、それぞれ選択状態の時に各信号線DRとドレイン線Dとを接続する。ゲート走査駆動回路300は、各ゲート線400を順次駆動する。また、コモン駆動回路500は、各コモン電圧線600を駆動する。ここで、信号出力回路100は、コモン電圧線600の電位(コモン電位)に対して電位が高い階調信号(正極性階調信号)と、コモン電位に対して電位が低い階調信号(負極性階調信号)とを、1水平周期で交流して出力する。ゲート走査駆動回路300は、1水平期間で1つの水平ラインを選択し、これを順次繰り返す事により全てのゲート線400を走査する。また、コモン駆動回路500は、各コモン電圧線600を独立して駆動し、正極性コモン電位と負極性コモン電位をフレーム周期で交流化して出力する。
【0033】
ドレイン線200とゲート線400が交差して配置された交差部付近には、表示画素800(P00、P01、…、P10、P11、…、P20、P21、…)がマトリクス上に配置される。1つの表示画素800は、スイッチング素子801と液晶容量802から構成される。ここには図示しないが、1フレーム期間で液晶容量802に保持した電位の変動を抑制するために保持容量も構成される。ここで、表示画素800に含まれるスイッチング素子801がnMOSからなるTFTの場合について説明する。各スイッチング素子801のドレイン端子はドレイン線200に接続され、ソース端子は、1端がコモン電圧線600に接続された液晶容量802のもう一端に接続され、ゲート線から供給されるゲートON電圧がゲート端子に印加されスイッチング素子がON状態となった場合に、ドレイン線200の容量に保持されている階調信号を液晶容量に充電できる構成となっている。
【0034】
本発明第2の実施例においては、1水平ラインの表示画素(Pn0、Pn1、Pn2、Pn3、Pn4、Pn5、…)(n=0、1、2、…)のうち隣接する3つの表示画素を1つのグループとして、隣接するグループの表示画素に含まれるスイッチング素子のゲート端子を異なるゲート線に接続する。この説明の場合では、ある表示画素グループ(Pn0、Pn1、Pn2)…に含まれるスイッチング素子のゲート端子をゲート線Gn(n=0、1、2、3、…)に接続し、もう一方の表示画素グループ(Pn3、Pn4、Pn5)…に含まれるスイッチング素子のゲート端子をゲート線Gn+1(n=0、1、2、3、…)に接続する。この配置により、ゲート線Gn+1にゲートON電圧が印加された場合に、第n水平ラインで選択される表示画素は1水平ラインに含まれる表示画素の半分になるため、コモン電圧線Cnに対する負荷は従来の線順次駆動に比べ約半分になる。また、ゲート線Gn+1より同時に選択される第n+1水平ラインの表示画素も、1水平ラインに含まれる表示画素の半分となるため、コモン電圧線Cn+1に対する負荷も、従来の線順次駆動に比べ約半分になる。従って、各コモン電圧線の負荷容量が従来の半分になるため、時定数も約半分となり、従って高精細・大画面の液晶表示装置においてもコモン電圧線から供給されるコモン電圧の収束時間も約半分近く短縮される。本発明第2の実施例での説明では、上記構成について説明するが、表示画素の接続方法としては、上記以外に、1水平ラインの表示画素(Pn0、Pn1、Pn2、Pn3、Pn4、Pn5、…)(n=0、1、2、…)のうち、表示画素グループ(Pn3、Pn4、Pn5)…に含まれるスイッチング素子のゲート端子をゲート線Gn(n=0、1、2、3、…)に接続し、表示画素グループ(Pn0、Pn1、Pn2)…に含まれるスイッチング素子のゲート端子をゲート線Gn+1(n=0、1、2、3、…)に接続しても良い。この配置でも、ゲート線Gn+1により選択される第n水平ラインと第n+1水平ラインに対応するコモン電圧線Cn、及びCn+1に対する負荷も、従来の線順次駆動に比べ約半分になる。
【0035】
以上、本発明第2の実施例である液晶表示装置の動作を説明する。本発明第2の実施例におけるゲート走査駆動回路300、及びコモン駆動回路500の動作は、本発明第1の実施例と同じであるため省略する。従って、図4のタイミングチャートでは、本発明第2の実施例における信号出力回路100、時分割スイッチ群700、及びコントローラ900の動作を説明する。
【0036】
図4において、Thは1水平周期である。G0、G1…は、ゲート走査駆動回路300により順次駆動されるゲート線400の駆動波形である。各ゲート線G0、G1…は、ゲート走査駆動回路300により、1水平周期Th毎に順次ゲートON電圧(Hi電圧)を印加される。各ゲート線がゲートON電圧を印加される期間は、1水平期間Th以内である。また、1水平期間Thを3つの期間に時分割し、最初の期間Ta内で制御信号SAを選択状態とする事で信号線DR0、DR1…と、ドレイン線D0、D3、…とを接続する。次の期間であるTb内で制御信号SBを選択状態とする事で信号線DR0、DR1…と、ドレイン線D1、D4、…とを接続する。最後の期間Tc内で制御信号SCを選択状態とする事で信号線DR0、DR1…と、ドレイン線D2、D5…とを接続する。これにより、1水平期間内で隣接する3つのドレイン線D0、D1、D2に、信号線101から供給される階調信号を時分割で供給する事が可能となる。
【0037】
以下に、本発明第2の実施例において第0水平ラインに正極性表示信号を書き込む際の動作について説明する。まず、ゲート走査駆動回路300は、ゲート線G0にゲートON電圧を印加して、ゲート線G0に接続される第0水平ラインの表示画素グループ(P00、P01、P02)…のスイッチング素子をON状態とする。コモン駆動回路500は、第0水平ラインに対応するコモン電圧線C0に正極性階調信号を液晶容量に書込むための正極性コモン電位(Lowレベル)を印加する。3つに時分割した最初の期間Ta内において、信号出力回路100が信号線DR0に出力した表示画素P00に対応する正極性階調信号は、制御信号SAにより選択状態となった時分割スイッチ701及びドレイン線D0を介して、表示画素P00の液晶容量に印加される。次に、期間Tb内において、信号出力回路100が信号線DR0に出力した表示画素P01に対応する正極性階調信号は、制御信号SBにより選択状態となった時分割スイッチ702及びドレイン線D1を介して、表示画素P01の液晶容量に印加される。そして、最後の期間Tc内において、信号出力回路100が信号線DR0に出力した表示画素P02に対応する正極性階調信号は、制御信号SCにより選択状態となった時分割スイッチ703及びドレイン線D2を介して、表示画素P02の液晶容量に印加される。このように、3つの隣接する表示画素グループにそれぞれ所望の階調信号を印加して、保持状態とした後、ゲート線G0はOFF状態(Lowレベル)となり、1フレーム期間のあいだ書込まれた階調信号を保持する。
【0038】
次に、ゲート線G1にゲートON電圧が印加されると、第0水平ラインのもう一方の表示画素グループ(P03、P04、P05)…と、第1水平ラインの表示画素グループ(P10、P11、P12)…が選択状態となる。第0水平ラインには正極性階調信号を書込むため、先ほどと同様にコモン電圧線C0には、コモン駆動回路500により正極性コモン電位が印加されている。また、第1水平ラインには、本発明第1の実施例で説明したように負極性階調信号を書込むため、第1水平ラインに対応するコモン電圧線C1には、負極性コモン電位(Hiレベル)を印加する。そして、1水平期間を3つに時分割した最初の期間Ta内において、信号出力回路100が信号線DR1に出力した表示画素P03に対応する正極性階調信号は、制御信号SAにより選択状態となった時分割スイッチ701及びドレイン線D3を介して、表示画素P03の液晶容量に印加される。次に、期間Tb内において、信号出力回路100が信号線DR1に出力した表示画素P04に対応する正極性階調信号は、制御信号SBにより選択状態となった時分割スイッチ702及びドレイン線D4を介して、表示画素P04の液晶容量に印加される。そして、最後の期間Tc内において、信号出力回路100が信号線DR1に出力した表示画素P05に対応する正極性階調信号は、制御信号SCにより選択状態となった時分割スイッチ703及びドレイン線D5を介して、表示画素P05の液晶容量に印加される。
【0039】
このように、もう一方の表示画素グループにそれぞれ所望の階調信号を印加して、保持状態とした後、ゲート線G1はOFF状態(Lowレベル)となる。また、この間には、同じくゲート線G1により選択状態となった第1水平ラインの表示画素グループ(P10、P11、P12)…にも、同様に負極性階調信号が印加される。従って、上述のようにゲート線G0、G1の2水平期間を経て、第0水平ライン上にある全ての表示画素に、正極性階調信号が保持される。
【0040】
本発明第2の実施例において、もう1つの時分割駆動方式について図5を用いて説明する。図5において、Thは1水平周期である。G0、G1…は、ゲート走査駆動回路300により順次駆動されるゲート線400の駆動波形である。各ゲート線G0、G1…は、ゲート走査駆動回路300により、1水平周期Th毎に順次ゲートON電圧(Hi電圧)を印加される。各ゲート線がゲートON電圧を印加される期間は、1水平期間Th以内である。また、1水平期間Thを3つの期間Ta、Tb、及びTcに分割する。最初の期間Ta内で制御信号SA、SB、及びSCを全て選択状態とする事で信号線DR0、DR1…と、ドレイン線(D0、D1、D2)及び(D3、D4、D5)を接続し、このTa期間内で制御信号SAをOFFレベルとすることで時分割スイッチ701をOFF状態とし、信号線DR0、DR1とドレイン線D0、D3とを切り離す。次の期間であるTb内で制御信号SB、SCを継続して選択状態とし、このTb期間内に制御信号SBをOFFレベルとする事で、時分割スイッチ702をOFF状態として、信号線DR0、DR1とドレイン線D1、D4とを切り離す。最後の期間であるTc内で制御信号SCを継続して選択状態とし、このTc期間内に制御信号SCをOFFレベルとする事で、時分割スイッチ703をOFF状態として、信号線DR0、DR1とドレイン線D2、D5とを切り離す。
【0041】
以下に、本発明第2の実施例において第0水平ラインに正極性表示信号を書き込む際の動作について説明する。まず、ゲート走査駆動回路300は、ゲート線G0にゲートON電圧を印加して、ゲート線G0に接続される第0水平ラインの表示画素グループ(P00、P01、P02)…のスイッチング素子をON状態とする。コモン駆動回路500は、第0水平ラインに対応するコモン電圧線C0に正極性階調信号を液晶容量に書込むための正極性コモン電位(Lowレベル)を印加する。
【0042】
3つに時分割した最初の期間Ta内において、信号出力回路100が信号線DR0に出力した表示画素P00に対応する正極性階調信号は、制御信号SAにより選択状態となった時分割スイッチ701及びドレイン線D0を介して、表示画素P00の液晶容量に印加される。次に、期間Tb内において、信号出力回路100が信号線DR0に出力した表示画素P01に対応する正極性階調信号は、制御信号SBにより選択状態となった時分割スイッチ702及びドレイン線D1を介して、表示画素P01の液晶容量に印加される。そして、最後の期間Tc内において、信号出力回路100が信号線DR0に出力した表示画素P02に対応する正極性階調信号は、制御信号SCにより選択状態となった時分割スイッチ703及びドレイン線D2を介して、表示画素P02の液晶容量に印加される。このように、3つの隣接する表示画素グループにそれぞれ所望の階調信号を印加して、保持状態とした後、ゲート線G0はOFF状態(Lowレベル)となり、1フレーム期間のあいだ書込まれた階調信号を保持する。
【0043】
次に、ゲート線G1にゲートON電圧が印加されると、第0水平ラインのもう一方の表示画素グループ(P03、P04、P05)…と、第1水平ラインの表示画素グループ(P10、P11、P12)…が選択状態となる。第0水平ラインには正極性階調信号を書込むため、先ほどと同様にコモン電圧線C0には、コモン駆動回路500により正極性コモン電位が印加されている。また、第1水平ラインには、本発明第1の実施例で説明したように負極性階調信号を書込むため、第1水平ラインに対応するコモン電圧線C1には、負極性コモン電位(Hiレベル)を印加する。そして、1水平期間を3つに時分割した最初の期間Ta内において、信号出力回路100が信号線DR1に出力した表示画素P03に対応する正極性階調信号は、制御信号SAにより選択状態となった時分割スイッチ701及びドレイン線D3を介して、表示画素P03の液晶容量に印加される。次に、期間Tb内において、信号出力回路100が信号線DR1に出力した表示画素P04に対応する正極性階調信号は、制御信号SBにより選択状態となった時分割スイッチ702及びドレイン線D4を介して、表示画素P04の液晶容量に印加される。そして、最後の期間Tc内において、信号出力回路100が信号線DR1に出力した表示画素P05に対応する正極性階調信号は、制御信号SCにより選択状態となった時分割スイッチ703及びドレイン線D5を介して、表示画素P05の液晶容量に印加される。
【0044】
このように、もう一方の表示画素グループにそれぞれ所望の階調信号を印加して、保持状態とした後、ゲート線G1はOFF状態(Lowレベル)となる。また、この間には、同じくゲート線G1により選択状態となった第1水平ラインの表示画素グループ(P10、P11、P12)…にも、同様に負極性階調信号が印加される。従って、上述のようにゲート線G0、G1の2水平期間を経て、第0水平ライン上にある全ての表示画素に、正極性階調信号が保持される。
【0045】
本発明第2の実施例において、更にもう1つの時分割駆動方式について図6を用いて説明する。図6において、Thは1水平周期である。G0、G1…は、ゲート走査駆動回路300により順次駆動されるゲート線400の駆動波形である。各ゲート線G0、G1…は、ゲート走査駆動回路300により、1水平周期Th毎に順次ゲートON電圧(Hi電圧)を印加される。各ゲート線がゲートON電圧を印加される期間は、1水平期間Th以内である。また、1水平期間Thを3つの期間Ta、Tb、及びTcに分割する。最初の期間Ta内のうち、プリチャージ期間であるTp期間内のみ制御信号SA、SB、及びSCを全て選択状態とし、信号線DR0、DR1…に接続されたドレイン線(D0、D1、D2)、(D3、D4、D5)をある一定電位までプリチャージする。プリチャージ期間Tp後、残りのSB及びSCをOFF状態とし、信号線DR0、DR1、…を介してドレイン線D0、D3、…に信号出力回路100が出力する階調信号を書込む。次の期間であるTb内で制御信号SBのみを選択状態とする事で信号線DR0、DR1…と、ドレイン線D1、D4、…とを接続する。最後の期間Tc内で制御信号SCを選択状態とする事で信号線DR0、DR1…と、ドレイン線D2、D5…とを接続する。これにより、1水平期間内で隣接する3つのドレイン線D0、D1、D2に、信号線101から供給される階調信号を時分割で供給する事が可能となり、且つパネル構成を変更することなくプリチャージを行う事が可能となる。
【0046】
以下に、本発明第2の実施例において第0水平ラインに正極性表示信号を書き込む際の動作について説明する。まず、ゲート走査駆動回路300は、ゲート線G0にゲートON電圧を印加して、ゲート線G0に接続される第0水平ラインの表示画素グループ(P00、P01、P02)…のスイッチング素子をON状態とする。コモン駆動回路500は、第0水平ラインに対応するコモン電圧線C0に正極性階調信号を液晶容量に書込むための正極性コモン電位(Lowレベル)を印加する。プリチャージ期間において、ドレイン線D0、D1、及びD2は、信号出力回路100が信号線DR0出力するP00に対応した正極性階調信号に向けてプリチャージされ、プリチャージ期間後には、制御信号SAにより選択状態となった時分割スイッチ701及びドレイン線D0を介して、表示画素P00の液晶容量に所望の階調信号が印加される。次に、期間Tb内において、信号出力回路100が信号線DR0に出力した表示画素P01に対応する正極性階調信号は、制御信号SBにより選択状態となった時分割スイッチ702及びドレイン線D1を介して、表示画素P01の液晶容量に印加される。そして、最後の期間Tc内において、信号出力回路100が信号線DR0に出力した表示画素P02に対応する正極性階調信号は、制御信号SCにより選択状態となった時分割スイッチ703及びドレイン線D2を介して、表示画素P02の液晶容量に印加される。このように、3つの隣接する表示画素グループにそれぞれ所望の階調信号を印加して、保持状態とした後、ゲート線G0はOFF状態(Lowレベル)となり、1フレーム期間のあいだ書込まれた階調信号を保持する。次に、ゲート線G1にゲートON電圧が印加されると、第0水平ラインのもう一方の表示画素グループ(P03、P04、P05)…と、第1水平ラインの表示画素グループ(P10、P11、P12)…が選択状態となる。第0水平ラインには正極性階調信号を書込むため、先ほどと同様にコモン電圧線C0には、コモン駆動回路500により正極性コモン電位が印加されている。また、第1水平ラインには、本発明第1の実施例で説明したように負極性階調信号を書込むため、第1水平ラインに対応するコモン電圧線C1には、負極性コモン電位(Hiレベル)を印加する。そして、プリチャージ期間において、ドレイン線D3、D4、及びD5は信号出力回路100がDR1に出力するP03に対応した負極性階調信号に向けてプリチャージされ、プリチャージ期間後には、制御信号SAにより選択状態となった時分割スイッチ701及びドレイン線D3を介して、表示画素P03の液晶容量に所望の階調信号が印加される。次に、期間Tb内において、信号出力回路100が信号線DR1に出力した表示画素P04に対応する正極性階調信号は、制御信号SBにより選択状態となった時分割スイッチ702及びドレイン線D4を介して、表示画素P04の液晶容量に印加される。そして、最後の期間Tc内において、信号出力回路100が信号線DR1に出力した表示画素P05に対応する正極性階調信号は、制御信号SCにより選択状態となった時分割スイッチ703及びドレイン線D5を介して、表示画素P05の液晶容量に印加される。
【0047】
このように、もう一方の表示画素グループにそれぞれ所望の階調信号を印加して、保持状態とした後、ゲート線G1はOFF状態(Lowレベル)となる。また、この間には、同じくゲート線G1により選択状態となった第1水平ラインの表示画素グループ(P10、P11、P12)…にも、同様に負極性階調信号が印加される。従って、上述のようにゲート線G0、G1の2水平期間を経て、第0水平ライン上にある全ての表示画素に、正極性階調信号が保持される。
【0048】
以上で述べたように、本発明第2の実施例では、1水平ラインに含まれる表示画素を隣接する3つの表示画素でグループわけし、互いに隣接する表示画素グループのが異なるゲート線により選択されるように接続して、2水平期間のうち、前半の水平期間で、ある表示画素グループに時分割スイッチを用いて時分割で階調信号を印加し、後半の水平期間で、もう一方の表示画素グループに時分割スイッチを用いて時分割で階調信号を印加する事により、1水平ライン上にある全ての表示画素への書込みを行う事により、1水平期間における各コモン電圧線の負荷を従来の約半分とする事が可能となるため、従来の方式に比べコモン電位、及び階調信号の書込み速度が速くなる。従って、これにより液晶表示パネルの高精細化、大型化、及び高画質化が可能となる。
【0049】
また、本発明第2の実施例において、表示画素部のスイッチング素子であるMOS−TFTはアモルファスSiで形成しても良いし、低温polySiで形成しても良い。
【0050】
また、本発明第2の実施例において、コモン電位を交流化するタイミングは、本発明第1の実施例において説明した通りである。
【0051】
また、本発明第2の実施例において、スイッチング素子801をnMOS−TFTとして説明したが、それ以外のスイッチング素子であるpMOS−TFT等であっても良い。
【0052】
更に、本発明第2の実施例において、信号出力回路100、ゲート走査駆動回路300、時分割スイッチ群700、及びコモン駆動回路500は、外付けのLSIチップで構成可能であり、また、低温polySiで作られたTFTにより構成した回路を、表示画素部を構成した基板上に同時に形成する事により液晶パネル内に内蔵する事も可能である。更に、信号出力回路100のみを外付けLSIとし、それ以外のゲート走査駆動回路300、時分割スイッチ群700、及びコモン駆動回路500を液晶パネル内に低温polySiを用いて内蔵するハイブリッド方式も可能である。また、液晶表示パネル内に内蔵する低温polySiの回路は、pMOS単チャネル、nMOS単チャネル、或いはcMOS構成であって良い。
【0053】
更に、本発明第2の実施例において、信号出力回路100を外付けICとする場合には時分割駆動である事から出力端子数の削減が可能となるため、低コスト化が見込まれる。また、信号出力回路100を内蔵する場合にも、時分割駆動とする事からDAC回路やデータラッチ回路の削減が可能となるため、回路の小規模化(狭額縁化)が見こめる。
【0054】
また、本発明第2の実施例に関してRGB時分割駆動を例えとして説明したが、分割数はこれに限定せず、任意の数nで分割しても良い。この場合、分割数nに応じて、表示信号線DRに対応するドレイン線Dの本数もnとなり、時分割スイッチの制御信号もn本(或いはn×2本)となり、また、分割期間もそれに応じて変更し、且つ各選択期間で電圧保持状態となる表示画素及びドレイン線に対応した階調信号を信号出力回路100により順次出力することにより可能となる。
【0055】
また、本発明第2の実施例における、RGBのカラー画素の配列について、これを限定しない。同様に、各選択期間において保持状態とする画素電極、及びドレイン線に対応するカラー画素の順番も限定しない。
【0056】
以下、本発明第3の実施の形態を、図7を用いて説明する。
【0057】
本発明第3の実施の形態は、本発明第1の実施例から本発明第2の実施例で述べた液晶表示装置を備えた情報機器である。この本発明第3の実施の形態である情報機器とは、例えば、コンピューターであり、図7に示す本発明第3の実施の形態である液晶表示装置を備えた情報機器の構成図に示すように、情報機器1000の主な構成要素は、液晶表示装置1001、中央処理装置1002、入力装置1003、記憶装置1004、出力装置1005、及び電源回路1006である。中央処理装置1002は、中央制御の働きをし、計算、論理、及び実行決定が行なわれる。また、1007はシステムバスであり、中央処理装置、入力装置、出力装置と記憶装置等の信号の伝送を行なう。記憶装置1004は命令やデータの記憶に使われる。入力装置1003は、情報を情報機器に入力するところであり、入力情報はデータでもプログラムでも良い。また、出力装置1005は、情報機器の内部から外の世界に情報を出力することろであり、プリンタに書き出したり、磁気テープや磁気ディスクのような補助記憶装置に記憶したりする。また、出力装置1005は、表示装置のデジタルI/F信号を出力し、例えば、表示データ信号、及び1水平期間中に1回の割合で有効になる水平同期信号、1フレーム期間中に1回の割合で有効になる垂直同期信号、クロック信号、有効な表示データの範囲を示すディスプタイミング信号等を含む信号を表示装置である液晶表示装置1001に出力する。また、電源回路1006は、液晶表示装置1001、及び情報機器1000のその他の電源を必要とする構成要素に電源を供給している。また、電源回路1006は、液晶表示装置1001が必要とする階調基準電圧を生成し出力している。本発明第1の実施例から本発明第2の実施例で述べた液晶表示装置1001を使用する事により、大画面、高精細、及び高画質な表示装置を有する情報機器1000を実現できる。
【0058】
1水平ラインの表示画素のうち、偶数番目の表示画素を選択状態とするゲート線と、奇数番目の表示画素を選択状態とするゲート線を分離し、2水平期間のうち、前半の水平期間で半分の階調信号の保持を確定し、後半の水平期間で、残り半分の階調信号の保持を確定させる事により、1水平ライン上にある全ての表示画素への書込みを行う事で、1水平期間における各コモン線の負荷を従来の半分とする事が可能となるため、従来の方式に比べコモン電位、及び階調信号の書込み速度が速くなる。従って、これにより液晶表示パネルの高精細化、大型化、及び高画質化が可能となる。
【0059】
また、時分割駆動を併用する事により信号出力回路を外付けLSIとする場合には、LSI出力端子数の削減が可能となるため、低コスト化が見込まれる。また、信号出力回路を内蔵する場合にも、時分割駆動とする事からDAC回路やデータラッチ回路の削減が可能となるため、回路の小規模化(狭額縁化)が見こめる。
【0060】
【発明の効果】
本発明によれば、横スメア等の表示むらを低減するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1の実施の形態に係わる、液晶表示装置の構成を示す図である。
【図2】本発明第1の実施の形態に係わる、電圧波形及びタイミングチャートである。
【図3】本発明第2の実施の形態に係わる、液晶表示装置の構成を示す図である。
【図4】本発明第2の実施の形態に係わる、電圧波形及びタイミングチャートである。
【図5】本発明第2の実施の形態に係わる、電圧波形及びタイミングチャートである。
【図6】本発明第2の実施の形態に係わる、電圧波形及びタイミングチャートである。
【図7】本発明第3の実施の形態に係わる、液晶表示装置を備えた情報機器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
100…信号出力回路、101…信号線、200…ドレイン線、300…ゲート走査駆動回路、400…ゲート線、500…コモン駆動回路、600…コモン線、700…時分割スイッチ群、701…時分割スイッチ、702…時分割スイッチ、703…時分割スイッチ、800…表示画素、801…スイッチング素子、802…液晶容量、900…コントローラ、901…制御信号、1000…情報機器、1001…液晶表示装置、1002…中央処理装置、1003…入力装置、1004…記憶装置、1005…出力装置、1006…電源回路、1007…システムバス。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device and a driving circuit thereof, and more particularly to a display device using a liquid crystal (including low-pitched polysilicon) and an organic EL and a driving circuit thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, active matrix liquid crystal display devices with large screens and high definition have been actively developed along with their application to notebook PC display devices, desktop PC monitors, TV monitors, and the like. In these large-screen, high-definition active matrix liquid crystal display devices, the viewing angle is an especially important image characteristic. In general, the TN type liquid crystal display system applies an electric field in the vertical direction of the substrate and controls the direction of the liquid crystal molecules in a plane perpendicular to the substrate. The dependency is large. On the other hand, a lateral electric field system (IPS) that can realize a viewing angle characteristic that is extremely excellent in principle has been attracting attention. In the horizontal electric field method, an electric field is not applied in the vertical direction of the substrate as in a normal TN liquid crystal display method, but the direction of the electric field applied to the liquid crystal is set to a direction substantially parallel to the substrate, and the liquid crystal is within the substrate surface This is a method of modulating light by controlling the direction of molecules. In such an IPS liquid crystal display device, the direction of the electric field applied to the liquid crystal is controlled in a direction substantially parallel to the substrate by providing a pixel electrode and a common electrode arranged in a comb shape in each pixel region. To do.
[0003]
This IPS liquid crystal display device has a problem that the aperture ratio (transmittance) is low because the pixel electrode and the common electrode are arranged in a comb shape as described above. This problem of transmittance can be improved by increasing the distance between the comb electrodes. When the comb electrodes are spread, it is necessary to increase the voltage applied between the comb electrodes, and the response speed of the liquid crystal can be improved by increasing the applied voltage. On the other hand, when the applied voltage is increased, new problems such as an increase in the withstand voltage of the driving IC that drives the liquid crystal panel, an increase in driving power, and deterioration of the TFT characteristics with time occur. The aperture ratio and the response speed, which are problems in the characteristics of such an IPS liquid crystal display device, are improved without increasing the driving voltage supplied to the liquid crystal display element and without increasing the electrical load on the thin film transistor. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-228456 discloses a liquid crystal display device and a driving method thereof. This method is a method in which common electrode wirings independent from each other in the scanning line direction are provided, and the modulation voltage to the pixel electrode is supplied so that the voltage polarity of the adjacent signal wiring is in the reverse direction.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional driving method, when a large-screen, high-definition liquid crystal display device is configured, the waveform delay (distortion) of the common electrode wiring provided independently greatly affects the image quality. In the large-screen liquid crystal display device, since the wiring length of the common electrode wiring becomes long, the wiring resistance value of each common electrode wiring increases, and at the same time, the wiring capacity increases. Therefore, the time constant of each common electrode wiring is increased, and the time required to reach the desired common electrode potential is increased. In a high-definition liquid crystal display device, since the number of horizontal lines scanned in one frame period is large, one horizontal period is shortened, and in a common electrode wiring having a large screen and a large time constant, the potential of the common electrode is 1 horizontal. There arises a problem that a desired common electrode voltage cannot be reached within the period. Further, in a liquid crystal panel in which this problem occurs, image quality deterioration such as display unevenness called horizontal smear is likely to occur.
[0005]
An object of the present invention is to provide a display device in which display unevenness such as lateral smear is reduced and a driving circuit thereof.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the first embodiment of the present invention, a wiring portion is composed of a plurality of drain lines, a plurality of gate lines orthogonal to the drain lines, and a plurality of common electrode lines substantially parallel to the gate lines. A switching element formed in the vicinity of the intersection of the drain line and the gate line, a pixel electrode connected to the output terminal of the switching element, and opposed to the pixel electrode and connected to the common electrode line A pixel portion composed of a pixel electrode and a storage capacitor, an array substrate including the wiring portion and the pixel portion, a counter substrate disposed to face the array substrate, and the counter substrate and the counter substrate A liquid crystal panel composed of a liquid crystal layer sandwiched between the substrate, the array substrate and two polarizing plates installed outside the counter substrate, and a gradation signal corresponding to the display on the drain line. Output signal output circuit In the liquid crystal display device including a gate scan driving circuit that sequentially scans the previous gate line every horizontal period and a common electrode driving circuit that is independently driven with respect to the common electrode line, the single common Of the two gate lines adjacent to the pixel portion connected to the electrode line and constituting one horizontal line, approximately half of the pixel portions are connected to one of the gate lines, and the rest constituting the one horizontal line The pixel portion is a pixel array connected to the other gate line, and when the gate scan driving circuit selects the one gate line in a certain horizontal period, the signal output circuit in the previous period is approximately half the number. A gradation signal corresponding to the pixel electrode of the pixel portion is applied, and the rotation of the liquid crystal is controlled by an electric field generated by the gradation signal of the pixel electrode and the common electrode voltage applied to the common electrode by the common electrode driving circuit. ,in front When the gate scan driving circuit selects the other gate line in the horizontal period next to the horizontal period, the signal output circuit applies a gradation signal corresponding to the pixel electrode of the remaining pixel portion, and the pixel One horizontal line connected to the one common electrode line by controlling the rotation of the liquid crystal by the electric field generated by the gray level signal of the electrode and the common electrode voltage applied to the common electrode by the common electrode driving circuit. The liquid crystal of all the pixel portions constituting the above is activated.
[0007]
In addition, the pixel portion configuring one horizontal line connected to one common electrode line is alternately connected to two gate lines adjacent to the pixel portion for each pixel. To do.
[0008]
In the second embodiment of the present invention, a wiring section including a plurality of drain lines, a plurality of gate lines orthogonal to the drain lines, and a plurality of common electrode lines substantially parallel to the gate lines. A switching element formed in the vicinity of the intersection of the drain line and the gate line, a pixel electrode connected to the output terminal of the switching element, and opposed to the pixel electrode and connected to the common electrode line A pixel portion composed of a pixel electrode and a storage capacitor, an array substrate including the wiring portion and the pixel portion, a counter substrate disposed to face the array substrate, and the counter substrate and the counter substrate A liquid crystal panel composed of a liquid crystal layer sandwiched by a substrate, the array substrate and two polarizing plates installed outside the counter substrate, and the gate line are sequentially scanned every horizontal period. Gate scan drive circuit and In a liquid crystal display device including a common electrode driving circuit that is driven independently of the common electrode line, a drain line can be arbitrarily selected from a plurality of the drain lines corresponding to a predetermined number of time divisions. Possible time division switch, a plurality of control signals for controlling selection / non-selection of the time division switch, a plurality of gradation signal lines for transmitting gradation signals to the plurality of time division switches, and the gradation signal And a signal output circuit for outputting from the output terminal to the gradation signal line in time series corresponding to a predetermined number of time divisions, the pixels constituting one horizontal line connected to one common electrode line A pixel array in which a plurality of the pixel units corresponding to the predetermined time division number are alternately connected to the two gate lines adjacent to the unit, and the gate scan driving circuit includes two of the gate scan driving circuits in a certain horizontal period. Of the gate lines When the one of the gate lines is selected, the gray level propagated by the gray level signal line to the one or a plurality of drain lines selected by the time division switch via the time division switch. By applying a signal, gradation signals are sequentially applied to the pixel electrodes of the plurality of pixel portions corresponding to the predetermined number of time divisions in the selected state, and the gradation signals of the pixel electrodes and the common electrode The driving circuit controls the rotation of the liquid crystal with an electric field generated by the common electrode voltage applied to the common electrode, and the gate scanning driving circuit is already connected to the two gate lines in the horizontal period after the horizontal period. When one of the gate lines is selected, the gray level propagated by the gray level signal line to the one or more drain lines selected by the time division switch via the time division switch. Signal By sequentially applying, a gradation signal is applied to the pixel electrodes of the plurality of pixel portions corresponding to the predetermined number of time divisions in the selected state, and the gradation signal of the pixel electrode and the common electrode driving circuit Controls the rotation of the liquid crystal with the electric field generated by the common electrode voltage applied to the common electrode, thereby activating the liquid crystals of all the pixel portions constituting one horizontal line connected to the one common electrode line It is characterized by doing.
[0009]
In the first and second aspects of the present invention, the signal output circuit outputs gradation signals having different polarities from adjacent output terminals, and the common electrode driving circuit includes the one common electrode driving circuit. Among the two gate lines adjacent to each other that form a horizontal line connected to the common electrode line, the common line is selected during or before the selection period of the first selected gate line. The polarity of the common electrode voltage applied to the electrode line is changed.
[0010]
First, the time division switch selects all of the plurality of drain lines, applies a grayscale signal to the drain line through the time division switch, and then divides by the predetermined time division number. In each of the plurality of selection periods, by sequentially setting one drain line to a non-selected state, gradation signals are sequentially held in the drain line, and are present in all the pixel portions on the gate line in the selected state. The liquid crystal cell is activated, and the signal output circuit outputs a grayscale signal corresponding to the pixel portion that is held in each selection period in time series according to the predetermined time division number. And
[0011]
Further, an initial selection period is provided in addition to the plurality of selection periods divided by the predetermined time division number.First, in the initial selection period, the time division switch selects all the plurality of drain lines, By applying a grayscale signal to the drain line through the time division switch, and then setting only one drain line in a selected state in order in a plurality of selection periods divided by the predetermined time division number, Gradation signals are sequentially held in the drain line, the liquid crystal cells in all the pixel portions on the gate line in the selected state are activated, and the signal output circuit is configured to output each of the non-initial selection periods. A gradation signal corresponding to a pixel that is held in a selection time is output in time series according to the predetermined time division number.
[0012]
In the case where the display unit forms one pixel with three pixels of R (red), G (green), and B (blue), the number of time divisions by the time division switch is R, G, and 3 time division corresponding to B.
[0013]
Further, the gate scan driving circuit, the common electrode driving circuit, the time division switch, the switching element, and the like are configured by thin film transistors using poly-Si on the array substrate.
[0014]
It also functions as a central controller, performs computation, logic, and effective determination, and transmits signals to and from input devices, output devices, and storage devices, and is used for storing instructions and data. Liquid crystal display device comprising: storage device; input device for inputting information to information device; and output device for outputting information from inside to outside of information device and further outputting display signal The information apparatus comprising the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention and the second embodiment of the present invention is provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a plurality of drain lines 200 (D0, D1, D2, D3, D4, D5,...) Corresponding to the horizontal resolution of the liquid crystal display device and a plurality of gates that are one more than the vertical resolution of the liquid crystal display device. Lines 400 (G0, G1, G2, G3,...) Are arranged to intersect. In addition, a plurality of common electrode lines (hereinafter, common voltage lines) 600 (C0, C1, C2,...) Corresponding to the vertical resolution are arranged in parallel with the gate lines 400. For example, in the case of a color display panel whose resolution of the liquid crystal display device is XGA (1024 × RGB × 768), the drain line 200 is 1024 × 3, the gate line 400 is 768 + 1, and the common voltage line 600 is 768. Be placed.
[0017]
The signal output circuit 100 outputs a gradation signal corresponding to display data transferred from the outside to the liquid crystal display device to each drain line 200. The gate scan driving circuit 300 sequentially drives each gate line 400. The common drive circuit 500 drives each common voltage line 600. Here, the signal output circuit 100 includes a gradation signal (positive gradation signal) having a higher potential than the potential (common potential) of the common voltage line 600 and a gradation signal (negative electrode) having a lower potential than the common potential. Sexual gradation signal) and output in a horizontal cycle. The gate scan driving circuit 300 scans all the gate lines 400 by selecting one horizontal line in one horizontal period and sequentially repeating this. Further, the common drive circuit 500 drives each common line 600 independently, and outputs a positive common potential and a negative common potential by alternating current with a frame period.
[0018]
Display pixels 800 (P00, P01,..., P10, P11,..., P20, P21,...) Are arranged in a matrix in the vicinity of the intersection where the drain line 200 and the gate line 400 are arranged to intersect. One display pixel 800 includes a switching element 801 and a liquid crystal capacitor 802. Although not shown here, a storage capacitor is also configured to suppress a change in potential held in the liquid crystal capacitor 802 in one frame period.
[0019]
Here, a case where the switching element 801 included in the display pixel 800 is a TFT made of an nMOS will be described. The drain terminal of each switching element 801 is connected to the drain line 200, the source terminal is connected to the other end of the liquid crystal capacitor 802 whose one end is connected to the common voltage line 600, and the gate ON voltage supplied from the gate line is When applied to the gate terminal and the switching element is turned on, the gradation signal transferred from the signal output circuit is charged in the liquid crystal capacitor.
[0020]
In the first embodiment of the present invention, even-numbered display pixels among display pixels (Pn0, Pn1, Pn2, Pn3, Pn4, Pn5,...) (N = 0, 1, 2,...) Of one horizontal line. The gate terminals of the switching elements included in (Pn0, Pn2, Pn4,...) Are connected to the gate line Gn (n = 0, 1, 2, 3,...), And the odd display pixels (Pn1, Pn3, Pn5,. ..) Are connected to the gate line Gn + 1 (n = 0, 1, 2, 3,...). With this arrangement, when the gate ON voltage is applied to the gate line Gn + 1, the display pixels selected in the nth horizontal line are only odd-numbered (Pn1, Pn3, Pn5,...) And the load on the common voltage line Cn. Is about half that of conventional line sequential driving. Further, the display pixels of the (n + 1) th horizontal line selected simultaneously from the gate line Gn + 1 are only even-numbered (Pn0, Pn2, Pn4,...), And the load on the common voltage line Cn + 1 is about half that of the conventional line sequential drive. become. In the description of the first embodiment of the present invention, the above configuration will be described. However, as a display pixel connection method, in addition to the above, display pixels of one horizontal line (Pn0, Pn1, Pn2, Pn3, Pn4, Pn5, ..) (N = 0, 1, 2,...), The gate terminals of the switching elements included in the odd-numbered display pixels (Pn1, Pn3, Pn5,...) Are connected to the gate lines Gn (n = 0, 1, 2,. .., And the gate terminals of the switching elements included in the even-numbered display pixels (Pn0, Pn2, Pn4,...) Are connected to the gate line Gn + 1 (n = 0, 1, 2, 3,...). You may do it. Even in this arrangement, the load on the common voltage lines Cn and Cn + 1 corresponding to the n-th horizontal line and the (n + 1) -th horizontal line selected by the gate line Gn + 1 is about half that of the conventional line-sequential driving. As a result, compared to the conventional method, the arrival speed of the common voltage supplied to the common electrode by the common voltage line is approximately doubled (the time constant is approximately half), which enables driving on a large screen / high-definition panel.
[0021]
The operation of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the timing chart shown in FIG.
[0022]
In FIG. 2, Tf is one frame period, and Th is one horizontal period. G0, G1, G2, G3,... Are drive waveforms of the gate lines 400 that are sequentially driven by the gate scan drive circuit 300. A gate ON voltage (Hi voltage) is sequentially applied to each gate line G0, G1, G2, G3,... By the gate scanning drive circuit 300 every horizontal period Th. The period during which each gate line is applied with the gate ON voltage is within one horizontal period Th.
[0023]
In the following, the operation of writing the positive gradation signal to the even horizontal line and writing the negative gradation signal to the odd horizontal line in the first frame period Tf will be described.
[0024]
First, the gate scan driving circuit 300 applies a gate ON voltage to the gate line G0 to turn on the switching elements of the even-numbered display pixels P00, P02, P04,... Of the 0th horizontal line connected to the gate line G0. State. The common driving circuit 500 applies a positive common potential (Low level) for writing a positive gradation signal to the liquid crystal capacitor to the common voltage line C0 corresponding to the 0th horizontal line. At this time, the signal output circuit 100 outputs a positive polarity gradation signal corresponding to the even-numbered display pixels P00, P02, P04,... Of the 0th horizontal line selected by the gate line G0 to each corresponding drain line D0. , D2, D4,... After the desired positive polarity grayscale signal is applied to the even-numbered display pixels of the 0th horizontal line in the state where the gate line G0 is at the Hi level, the gate line G0 is in the OFF state (Low level). The written gradation signal is retained. Next, when the gate ON voltage is applied to the gate line G1, the odd-numbered display pixels (P01, P03, P05,...) Of the 0th horizontal line and the even-numbered display pixels (P10, P1 of the first horizontal line). P12, P14,...) Are selected. In order to write a positive gradation signal in the 0th horizontal line, a positive common potential is applied to the common voltage line C0 by the common drive circuit 500 in the same manner as before. On the contrary, in order to write a negative gradation signal to the first horizontal line, a negative common potential (Hi level) is applied to the common voltage line C1 corresponding to the first horizontal line. Then, the signal output circuit 100 has positive electrodes corresponding to the display pixels connected to the drain lines D1, D3, D5,... Connected to the odd-numbered display pixels (P01, P03, P05,...) Of the 0th horizontal line. A sex tone signal is output. At the same time, a negative gradation signal corresponding to each display pixel is applied to the drain lines D0, D2, D4,... Connected to the even-numbered display pixels (P10, P12, P14,...) Of the first horizontal line. Output. As a result, the gate line G1 is turned off and held at a stage where a desired positive tone signal or negative tone signal is written to each display pixel. Accordingly, the positive grayscale signal is held in all the display pixels on the 0th horizontal line through the two horizontal periods of the gate lines G0 and G1 as described above. Next, when the gate ON voltage is applied to the gate line G2, the odd-numbered display pixels (P11, P13, P15,...) Of the first horizontal line and the even-numbered display pixels (P20, P2 of the second horizontal line). P22, P24,...) Are selected. In order to write a negative gradation signal in the first horizontal line, a negative common potential is applied to the common voltage line C1 as before. On the contrary, in order to write the positive polarity gradation signal to the second horizontal line, the positive common potential is applied to the common voltage line C2 corresponding to the second horizontal line. Then, the signal output circuit 100 is connected to the drain lines D1, D3, D5,... Connected to the odd-numbered display pixels (P11, P13, P15,...) Of the first horizontal line. A sex tone signal is output. At the same time, the positive gradation signal corresponding to each display pixel is output to the drain lines D0, D2, D4,... Connected to the even-numbered display pixels (P20, P22, P24,...) Of the second horizontal line. To do. As a result, the gate line G2 is turned off and held at a stage where a desired positive polarity gradation signal or negative polarity gradation signal is written to each display pixel. Accordingly, the negative gradation signal is held in all the display pixels on the first horizontal line after two horizontal periods of the gate lines G1 and G2 as described above. By sequentially repeating the above-described operation, it is possible to hold positive polarity gradation signals in all even horizontal lines and hold negative polarity gradation signals in all odd horizontal lines in the first frame.
[0025]
Hereinafter, in the next frame, an operation of writing a negative gradation signal to an even horizontal line and writing a positive gradation signal to an odd horizontal line will be described.
[0026]
First, a gate ON voltage is applied to the gate line G0. The display pixels on the 0th horizontal line write a negative polarity grayscale signal opposite to the positive polarity grayscale signal held in the previous frame, so the timing before selecting the gate voltage G0 during the selection period of the gate voltage G0. Thus, the positive common potential applied to the common voltage line C0 is inverted to the negative common potential. Therefore, the AC cycle of the common potential applied to the common voltage line 600 is a frame cycle Tf as shown in FIG. Further, as in the past, the signal output circuit 100 outputs the negative gradation signal corresponding to the even-numbered display pixels P00, P02, P04,... Of the 0th horizontal line to the corresponding drain lines D0, D2,. After being output to D4,... And a desired negative polarity gradation signal is applied, the gate line G0 is turned off (Low level) and holds the written gradation signal for one frame period. Next, when the gate ON voltage is applied to the gate line G1, the odd-numbered display pixels (P01, P03, P05,...) Of the 0th horizontal line and the even-numbered display pixels (P10, P1 of the first horizontal line). P12, P14,...) Are selected. In order to write a negative gradation signal in the 0th horizontal line, a negative common potential is continuously applied to the common voltage line C0. Further, in order to write a positive polarity gradation signal to the first horizontal line, a positive common potential having an inverted polarity is applied to the common voltage line C1 corresponding to the first horizontal line. The inversion timing at this time is the same as the timing described above. Then, the signal output circuit 100 has negative electrodes corresponding to the display pixels connected to the drain lines D1, D3, D5,... Connected to the odd-numbered display pixels (P01, P03, P05,...) Of the 0th horizontal line. A sex tone signal is output. At the same time, the positive tone signal corresponding to each display pixel is applied to the drain lines D0, D2, D4,... Connected to the even-numbered display pixels (P10, P12, P14,...) Of the first horizontal line. Output. At the stage where a desired positive polarity gradation signal or negative polarity gradation signal is written to each display pixel, the gate line G1 becomes OFF level and enters a holding state. Next, when the gate ON voltage is applied to the gate line G2, the odd-numbered display pixels (P11, P13, P15,...) Of the first horizontal line and the even-numbered display pixels (P20, P2 of the second horizontal line). P22, P24,...) Are selected. In order to write the positive polarity gradation signal to the first horizontal line, the positive polarity common potential is applied to the common line C1 as before. On the other hand, in order to write a negative gradation signal to the second horizontal line, a negative common potential is applied to the common line C2 corresponding to the second horizontal line. Here, the timing of alternating current is also as described above. The signal output circuit 100 has positive electrodes corresponding to the display pixels connected to the drain lines D1, D3, D5,... Connected to the odd-numbered display pixels (P11, P13, P15,...) Of the first horizontal line. A sex tone signal is output. At the same time, the negative gradation signal corresponding to each display pixel is output to the drain lines D0, D2, D4,... Connected to the even-numbered display pixels (P20, P22, P24,...) Of the second horizontal line. To do. At the stage where a desired positive polarity gradation signal or negative polarity gradation signal is written to each display pixel, the gate line G2 becomes OFF level and enters a holding state. Therefore, by inverting the polarity of the common potential applied to the common voltage line 600 at the frame period, the polarity of the gradation signal held in each display pixel can be changed to AC.
[0027]
As described above, in the first embodiment of the present invention, among the display pixels of one horizontal line, the gate lines that select even-numbered display pixels and the gates that select odd-numbered display pixels. The lines are separated, and half of the gray signal is determined to be held in the first half of the two horizontal periods, and the remaining half of the gray signal is determined to be held in the second half of the horizontal period. By writing to all display pixels, the load on each common voltage line in one horizontal period can be halved compared to the conventional method. Increases speed. Therefore, this makes it possible to increase the definition, size, and image quality of the liquid crystal display panel.
[0028]
In the first embodiment of the present invention, the MOS-TFT which is the switching element of the display pixel portion may be formed of amorphous Si or low temperature polySi.
[0029]
In the first embodiment of the present invention, the switching element 801 is described as an nMOS-TFT. However, a pMOS-TFT which is another switching element may be used.
[0030]
Furthermore, in the first embodiment of the present invention, the signal output circuit 100, the gate scanning drive circuit 300, and the common drive circuit 500 can be configured by an external LSI chip, and are also configured by low-temperature polySi TFTs. Can be built in a liquid crystal panel by being formed on a substrate on which a pixel portion is formed. Further, a hybrid system is possible in which only the signal output circuit 100 is an external LSI, and the other gate scanning drive circuit 300 and common drive circuit 500 are built in the liquid crystal panel using low-temperature polySi. Further, the low-temperature polySi circuit built in the liquid crystal display panel may have a pMOS single channel, an nMOS single channel, or a cMOS configuration.
[0031]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment of the present invention is a case where RGB time division driving is performed using the first embodiment of the present invention.
[0032]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, a plurality of drain lines 200 (D0, D1, D2, D3, D4, D5,...) Corresponding to the horizontal resolution of the liquid crystal display panel, and a plurality of gates, one more than the vertical resolution of the liquid crystal display device. Lines 400 (G0, G1, G2, G3,...) Are arranged to intersect. A plurality of common voltage lines 600 (C0, C1, C2,...) Corresponding to the vertical resolution are arranged in parallel with the gate line 400. For example, in the case of a color display panel whose resolution of the liquid crystal display panel is XGA (1024 × RGB × 768), the drain line 200 is 1024 × 3, the gate line 400 is 768 + 1, and the common voltage line 600 is 768. Be placed. The signal output circuit 100 outputs a gradation signal corresponding to display data transferred from the outside to the liquid crystal display device to the signal line 101 (DR0, DR1,...). Each signal line 101 is connected to each time division switch 701, 702, and 703 included in the time division switch group 700, and the other end of each time division switch has three adjacent drain lines 200 (D0, D1). , D2, or D3, D4, D5, or ...). 3 is a controller of the time division switch group 700, and outputs a control signal 901 for controlling the time division switch. The time division switch 701 is controlled by the SA of the control signal 901. When the time division switch 701 is selected, the signal lines DR0, DR1,... And the drain lines D0, D3,. Can be transferred to the display pixel 800. Similarly, the time division switch 702 is controlled by the control signal SB, and the time division switch 703 is controlled by the control signal SC, and connects each signal line DR and the drain line D in the selected state. The gate scan driving circuit 300 sequentially drives each gate line 400. The common drive circuit 500 drives each common voltage line 600. Here, the signal output circuit 100 includes a gradation signal (positive gradation signal) having a higher potential than the potential (common potential) of the common voltage line 600 and a gradation signal (negative electrode) having a lower potential than the common potential. Sexual gradation signal) and output in a horizontal cycle. The gate scan driving circuit 300 scans all the gate lines 400 by selecting one horizontal line in one horizontal period and sequentially repeating this. Further, the common drive circuit 500 drives each common voltage line 600 independently, converts the positive common potential and the negative common potential into alternating currents in a frame cycle, and outputs them.
[0033]
Display pixels 800 (P00, P01,..., P10, P11,..., P20, P21,...) Are arranged on the matrix near the intersection where the drain line 200 and the gate line 400 are arranged to intersect. One display pixel 800 includes a switching element 801 and a liquid crystal capacitor 802. Although not shown here, a storage capacitor is also configured to suppress a change in potential held in the liquid crystal capacitor 802 in one frame period. Here, a case where the switching element 801 included in the display pixel 800 is a TFT made of an nMOS will be described. The drain terminal of each switching element 801 is connected to the drain line 200, the source terminal is connected to the other end of the liquid crystal capacitor 802 whose one end is connected to the common voltage line 600, and the gate ON voltage supplied from the gate line is When applied to the gate terminal and the switching element is turned on, the gradation signal held in the capacity of the drain line 200 can be charged to the liquid crystal capacity.
[0034]
In the second embodiment of the present invention, three adjacent display pixels among display pixels (Pn0, Pn1, Pn2, Pn3, Pn4, Pn5,...) (N = 0, 1, 2,...) Of one horizontal line. As one group, the gate terminals of the switching elements included in the display pixels of the adjacent group are connected to different gate lines. In the case of this description, the gate terminals of the switching elements included in a certain display pixel group (Pn0, Pn1, Pn2)... Are connected to the gate line Gn (n = 0, 1, 2, 3,. The gate terminals of the switching elements included in the display pixel groups (Pn3, Pn4, Pn5)... Are connected to the gate line Gn + 1 (n = 0, 1, 2, 3,...). With this arrangement, when the gate ON voltage is applied to the gate line Gn + 1, the display pixels selected in the nth horizontal line are half of the display pixels included in one horizontal line, so the load on the common voltage line Cn is Compared to conventional line-sequential driving, it is about half. In addition, since the display pixels of the (n + 1) th horizontal line selected simultaneously from the gate line Gn + 1 are also half of the display pixels included in one horizontal line, the load on the common voltage line Cn + 1 is also about half that of the conventional line sequential drive. become. Therefore, since the load capacity of each common voltage line is half that of the conventional one, the time constant is also approximately half, and therefore the convergence time of the common voltage supplied from the common voltage line is also approximately even in a high-definition and large-screen liquid crystal display device. Nearly half shortened. In the description of the second embodiment of the present invention, the above configuration will be described. However, as a display pixel connection method, in addition to the above, display pixels of one horizontal line (Pn0, Pn1, Pn2, Pn3, Pn4, Pn5, ...) (n = 0, 1, 2,...), The gate terminals of the switching elements included in the display pixel group (Pn3, Pn4, Pn5)... Are connected to the gate line Gn (n = 0, 1, 2, 3,. ..) And the gate terminals of the switching elements included in the display pixel group (Pn0, Pn1, Pn2)... May be connected to the gate line Gn + 1 (n = 0, 1, 2, 3,...). Even in this arrangement, the load on the common voltage lines Cn and Cn + 1 corresponding to the n-th horizontal line and the (n + 1) -th horizontal line selected by the gate line Gn + 1 is about half that of the conventional line-sequential driving.
[0035]
The operation of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention will be described above. Since the operations of the gate scanning drive circuit 300 and the common drive circuit 500 in the second embodiment of the present invention are the same as those in the first embodiment of the present invention, a description thereof will be omitted. Therefore, in the timing chart of FIG. 4, operations of the signal output circuit 100, the time division switch group 700, and the controller 900 in the second embodiment of the present invention will be described.
[0036]
In FIG. 4, Th is one horizontal period. G0, G1,... Are drive waveforms of the gate lines 400 that are sequentially driven by the gate scan drive circuit 300. A gate ON voltage (Hi voltage) is sequentially applied to each gate line G0, G1,... By the gate scanning drive circuit 300 every horizontal period Th. The period during which each gate line is applied with the gate ON voltage is within one horizontal period Th. Further, one horizontal period Th is time-divided into three periods, and the signal lines DR0, DR1,... Are connected to the drain lines D0, D3,. . The signal lines DR0, DR1,... And the drain lines D1, D4,... Are connected by selecting the control signal SB within the next period Tb. The signal lines DR0, DR1,... And the drain lines D2, D5,... Are connected by selecting the control signal SC within the last period Tc. Thus, it is possible to supply the grayscale signal supplied from the signal line 101 to the three drain lines D0, D1, and D2 adjacent in one horizontal period in a time division manner.
[0037]
The operation when writing the positive display signal to the 0th horizontal line in the second embodiment of the present invention will be described below. First, the gate scan driving circuit 300 applies a gate ON voltage to the gate line G0, and turns on the switching elements of the display pixel groups (P00, P01, P02) of the 0th horizontal line connected to the gate line G0. And The common driving circuit 500 applies a positive common potential (Low level) for writing a positive gradation signal to the liquid crystal capacitor to the common voltage line C0 corresponding to the 0th horizontal line. In the first period Ta time-divided into three, the time-division switch 701 in which the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P00 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR0 is selected by the control signal SA. The voltage is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P00 through the drain line D0. Next, in the period Tb, the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P01 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR0 is supplied to the time division switch 702 and the drain line D1 selected by the control signal SB. Through the liquid crystal capacitor of the display pixel P01. Then, in the last period Tc, the positive gray scale signal corresponding to the display pixel P02 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR0 is selected by the time division switch 703 and the drain line D2 that are selected by the control signal SC. Is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P02. As described above, after applying desired gradation signals to three adjacent display pixel groups to set the holding state, the gate line G0 is turned off (low level) and written for one frame period. Holds the gradation signal.
[0038]
Next, when the gate ON voltage is applied to the gate line G1, the other display pixel group (P03, P04, P05) of the 0th horizontal line and the display pixel group (P10, P11,. P12) is selected. In order to write the positive polarity gradation signal to the 0th horizontal line, the positive common potential is applied to the common voltage line C0 by the common drive circuit 500 as before. In addition, as described in the first embodiment of the present invention, the negative gradation signal is written to the first horizontal line, and therefore, the common voltage line C1 corresponding to the first horizontal line has a negative common potential ( Hi level) is applied. Then, in the first period Ta that is time-divided into three horizontal periods, the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P03 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR1 is selected by the control signal SA. This is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P03 through the time division switch 701 and the drain line D3. Next, in the period Tb, the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P04 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR1 is supplied to the time division switch 702 and the drain line D4 that are selected by the control signal SB. Through the liquid crystal capacitor of the display pixel P04. In the last period Tc, the positive gray scale signal corresponding to the display pixel P05 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR1 is selected by the control signal SC, and the time division switch 703 and the drain line D5 are selected. Is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P05.
[0039]
Thus, after applying a desired gradation signal to each of the other display pixel groups to bring them into the holding state, the gate line G1 is turned off (Low level). In the meantime, the negative gradation signal is similarly applied to the display pixel groups (P10, P11, P12)... Of the first horizontal line which are also selected by the gate line G1. Accordingly, the positive grayscale signal is held in all the display pixels on the 0th horizontal line through the two horizontal periods of the gate lines G0 and G1 as described above.
[0040]
In the second embodiment of the present invention, another time division driving method will be described with reference to FIG. In FIG. 5, Th is one horizontal period. G0, G1,... Are drive waveforms of the gate lines 400 that are sequentially driven by the gate scan drive circuit 300. A gate ON voltage (Hi voltage) is sequentially applied to each gate line G0, G1,... By the gate scanning drive circuit 300 every horizontal period Th. The period during which each gate line is applied with the gate ON voltage is within one horizontal period Th. Further, one horizontal period Th is divided into three periods Ta, Tb, and Tc. The signal lines DR0, DR1,... Are connected to the drain lines (D0, D1, D2) and (D3, D4, D5) by selecting all the control signals SA, SB, and SC within the first period Ta. The time division switch 701 is turned off by setting the control signal SA to the OFF level within this Ta period, and the signal lines DR0, DR1 and the drain lines D0, D3 are disconnected. The control signals SB and SC are continuously selected within the next period Tb, and the control signal SB is set to the OFF level during this Tb period, thereby setting the time division switch 702 to the OFF state and the signal lines DR0, DR1 and drain lines D1 and D4 are disconnected. The control signal SC is continuously selected in Tc, which is the last period, and the control signal SC is set to the OFF level within this Tc period, so that the time division switch 703 is turned off, and the signal lines DR0, DR1 and The drain lines D2 and D5 are disconnected.
[0041]
The operation when writing the positive display signal to the 0th horizontal line in the second embodiment of the present invention will be described below. First, the gate scan driving circuit 300 applies a gate ON voltage to the gate line G0, and turns on the switching elements of the display pixel groups (P00, P01, P02) of the 0th horizontal line connected to the gate line G0. And The common driving circuit 500 applies a positive common potential (Low level) for writing a positive gradation signal to the liquid crystal capacitor to the common voltage line C0 corresponding to the 0th horizontal line.
[0042]
In the first period Ta time-divided into three, the time-division switch 701 in which the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P00 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR0 is selected by the control signal SA. The voltage is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P00 through the drain line D0. Next, in the period Tb, the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P01 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR0 is supplied to the time division switch 702 and the drain line D1 selected by the control signal SB. Through the liquid crystal capacitor of the display pixel P01. Then, in the last period Tc, the positive gray scale signal corresponding to the display pixel P02 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR0 is selected by the time division switch 703 and the drain line D2 that are selected by the control signal SC. Is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P02. As described above, after applying desired gradation signals to three adjacent display pixel groups to set the holding state, the gate line G0 is turned off (low level) and written for one frame period. Holds the gradation signal.
[0043]
Next, when the gate ON voltage is applied to the gate line G1, the other display pixel group (P03, P04, P05) of the 0th horizontal line and the display pixel group (P10, P11,. P12) is selected. In order to write the positive polarity gradation signal to the 0th horizontal line, the positive common potential is applied to the common voltage line C0 by the common drive circuit 500 as before. In addition, as described in the first embodiment of the present invention, the negative gradation signal is written to the first horizontal line, and therefore, the common voltage line C1 corresponding to the first horizontal line has a negative common potential ( Hi level) is applied. Then, in the first period Ta that is time-divided into three horizontal periods, the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P03 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR1 is selected by the control signal SA. This is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P03 through the time division switch 701 and the drain line D3. Next, in the period Tb, the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P04 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR1 is supplied to the time division switch 702 and the drain line D4 that are selected by the control signal SB. Through the liquid crystal capacitor of the display pixel P04. In the last period Tc, the positive gray scale signal corresponding to the display pixel P05 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR1 is selected by the control signal SC, and the time division switch 703 and the drain line D5 are selected. Is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P05.
[0044]
Thus, after applying a desired gradation signal to each of the other display pixel groups to bring them into the holding state, the gate line G1 is turned off (Low level). In the meantime, the negative gradation signal is similarly applied to the display pixel groups (P10, P11, P12)... Of the first horizontal line which are also selected by the gate line G1. Accordingly, the positive grayscale signal is held in all the display pixels on the 0th horizontal line through the two horizontal periods of the gate lines G0 and G1 as described above.
[0045]
In the second embodiment of the present invention, another time-division driving method will be described with reference to FIG. In FIG. 6, Th is one horizontal period. G0, G1,... Are drive waveforms of the gate lines 400 that are sequentially driven by the gate scan drive circuit 300. A gate ON voltage (Hi voltage) is sequentially applied to each gate line G0, G1,... By the gate scanning drive circuit 300 every horizontal period Th. The period during which each gate line is applied with the gate ON voltage is within one horizontal period Th. Further, one horizontal period Th is divided into three periods Ta, Tb, and Tc. Within the first period Ta, the control signals SA, SB and SC are all selected only during the Tp period which is the precharge period, and the drain lines (D0, D1, D2) connected to the signal lines DR0, DR1,. , (D3, D4, D5) are precharged to a certain constant potential. After the precharge period Tp, the remaining SB and SC are turned off, and the gradation signal output by the signal output circuit 100 is written to the drain lines D0, D3,... Via the signal lines DR0, DR1,. The signal lines DR0, DR1,... And the drain lines D1, D4,... Are connected by selecting only the control signal SB within the next period Tb. The signal lines DR0, DR1,... And the drain lines D2, D5,... Are connected by selecting the control signal SC within the last period Tc. As a result, it is possible to supply the grayscale signal supplied from the signal line 101 to the three drain lines D0, D1, and D2 adjacent within one horizontal period in a time-sharing manner, and without changing the panel configuration. It is possible to precharge.
[0046]
The operation when writing the positive display signal to the 0th horizontal line in the second embodiment of the present invention will be described below. First, the gate scan driving circuit 300 applies a gate ON voltage to the gate line G0, and turns on the switching elements of the display pixel groups (P00, P01, P02) of the 0th horizontal line connected to the gate line G0. And The common driving circuit 500 applies a positive common potential (Low level) for writing a positive gradation signal to the liquid crystal capacitor to the common voltage line C0 corresponding to the 0th horizontal line. During the precharge period, the drain lines D0, D1, and D2 are precharged toward the positive tone signal corresponding to P00 output from the signal line DR0 by the signal output circuit 100. After the precharge period, the control signal SA Thus, a desired gradation signal is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P00 via the time division switch 701 and the drain line D0 that are in the selected state. Next, in the period Tb, the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P01 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR0 is supplied to the time division switch 702 and the drain line D1 selected by the control signal SB. Through the liquid crystal capacitor of the display pixel P01. Then, in the last period Tc, the positive gray scale signal corresponding to the display pixel P02 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR0 is selected by the time division switch 703 and the drain line D2 that are selected by the control signal SC. Is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P02. As described above, after applying desired gradation signals to three adjacent display pixel groups to set the holding state, the gate line G0 is turned off (low level) and written for one frame period. Holds the gradation signal. Next, when the gate ON voltage is applied to the gate line G1, the other display pixel group (P03, P04, P05) of the 0th horizontal line and the display pixel group (P10, P11,. P12) is selected. In order to write the positive polarity gradation signal to the 0th horizontal line, the positive common potential is applied to the common voltage line C0 by the common drive circuit 500 as before. In addition, as described in the first embodiment of the present invention, the negative gradation signal is written to the first horizontal line, and therefore, the common voltage line C1 corresponding to the first horizontal line has a negative common potential ( Hi level) is applied. In the precharge period, the drain lines D3, D4, and D5 are precharged toward the negative gradation signal corresponding to P03 output from the signal output circuit 100 to DR1, and after the precharge period, the control signal SA Thus, a desired gradation signal is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P03 via the time division switch 701 and the drain line D3 which are in the selected state. Next, in the period Tb, the positive polarity gradation signal corresponding to the display pixel P04 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR1 is supplied to the time division switch 702 and the drain line D4 that are selected by the control signal SB. Through the liquid crystal capacitor of the display pixel P04. In the last period Tc, the positive gray scale signal corresponding to the display pixel P05 output from the signal output circuit 100 to the signal line DR1 is selected by the control signal SC, and the time division switch 703 and the drain line D5 are selected. Is applied to the liquid crystal capacitance of the display pixel P05.
[0047]
Thus, after applying a desired gradation signal to each of the other display pixel groups to bring them into the holding state, the gate line G1 is turned off (Low level). In the meantime, the negative gradation signal is similarly applied to the display pixel groups (P10, P11, P12)... Of the first horizontal line which are also selected by the gate line G1. Accordingly, the positive grayscale signal is held in all the display pixels on the 0th horizontal line through the two horizontal periods of the gate lines G0 and G1 as described above.
[0048]
As described above, in the second embodiment of the present invention, the display pixels included in one horizontal line are grouped into three adjacent display pixels, and the adjacent display pixel groups are selected by different gate lines. In the first half of the two horizontal periods, a grayscale signal is applied to a display pixel group in a time division manner using a time division switch, and the other display is performed in the second horizontal period. By applying a grayscale signal in a time division manner using a time division switch to a pixel group, writing to all display pixels on one horizontal line can be performed, thereby reducing the load on each common voltage line in one horizontal period. Since it can be reduced to about half of the conventional method, the writing speed of the common potential and the gradation signal is faster than the conventional method. Therefore, this makes it possible to increase the definition, size, and image quality of the liquid crystal display panel.
[0049]
In the second embodiment of the present invention, the MOS-TFT which is the switching element of the display pixel portion may be formed of amorphous Si or low temperature polySi.
[0050]
Further, in the second embodiment of the present invention, the timing at which the common potential is changed to the alternating current is as described in the first embodiment of the present invention.
[0051]
In the second embodiment of the present invention, the switching element 801 is described as an nMOS-TFT, but it may be a pMOS-TFT or the like which is another switching element.
[0052]
Further, in the second embodiment of the present invention, the signal output circuit 100, the gate scanning drive circuit 300, the time division switch group 700, and the common drive circuit 500 can be configured by an external LSI chip, and the low temperature polySi. It is also possible to incorporate a circuit constituted by TFTs made in the above in a liquid crystal panel by simultaneously forming a circuit on a substrate constituting a display pixel portion. Further, a hybrid system in which only the signal output circuit 100 is an external LSI and the other gate scanning drive circuit 300, the time division switch group 700, and the common drive circuit 500 are built in the liquid crystal panel using low-temperature polySi is also possible. is there. Further, the low-temperature polySi circuit built in the liquid crystal display panel may have a pMOS single channel, an nMOS single channel, or a cMOS configuration.
[0053]
Further, in the second embodiment of the present invention, when the signal output circuit 100 is an external IC, since it is time-division driving, the number of output terminals can be reduced, so that cost reduction is expected. Even when the signal output circuit 100 is built in, since the time division drive is used, the number of DAC circuits and data latch circuits can be reduced, so that the circuit can be made smaller (the frame is narrowed).
[0054]
In addition, although the RGB time division driving is described as an example for the second embodiment of the present invention, the number of divisions is not limited to this and may be divided by an arbitrary number n. In this case, according to the division number n, the number of drain lines D corresponding to the display signal line DR is also n, the control signal of the time division switch is n (or n × 2), and the division period is also the same. The signal output circuit 100 sequentially outputs the grayscale signals corresponding to the display pixels and drain lines that are changed according to the voltage and are held in the voltage holding state in each selection period.
[0055]
Further, the arrangement of the RGB color pixels in the second embodiment of the present invention is not limited to this. Similarly, the order of the pixel electrodes that are held in each selection period and the color pixels corresponding to the drain lines is not limited.
[0056]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0057]
The third embodiment of the present invention is an information device including the liquid crystal display device described in the first to second embodiments of the present invention. The information device according to the third embodiment of the present invention is, for example, a computer, as shown in the configuration diagram of the information device including the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. The main components of the information device 1000 are a liquid crystal display device 1001, a central processing unit 1002, an input device 1003, a storage device 1004, an output device 1005, and a power supply circuit 1006. The central processing unit 1002 serves as a central control and performs calculation, logic and execution decisions. Reference numeral 1007 denotes a system bus, which transmits signals such as a central processing unit, an input device, an output device, and a storage device. The storage device 1004 is used for storing instructions and data. The input device 1003 is for inputting information to an information device, and the input information may be data or a program. The output device 1005 outputs information from the inside of the information device to the outside world, and writes the information to a printer or stores it in an auxiliary storage device such as a magnetic tape or a magnetic disk. The output device 1005 outputs a digital I / F signal of the display device, for example, a display data signal and a horizontal synchronization signal that becomes effective once in one horizontal period, and once in one frame period. A signal including a vertical synchronizing signal, a clock signal, a display timing signal indicating a range of effective display data, and the like that are valid at a rate of 1 is output to the liquid crystal display device 1001 which is a display device. The power supply circuit 1006 supplies power to the liquid crystal display device 1001 and other components that require the power supply of the information device 1000. The power supply circuit 1006 generates and outputs a gradation reference voltage required by the liquid crystal display device 1001. By using the liquid crystal display device 1001 described in the first embodiment to the second embodiment of the present invention, an information device 1000 having a display device with a large screen, high definition, and high image quality can be realized.
[0058]
Among the display pixels of one horizontal line, the gate line that selects the even-numbered display pixel and the gate line that selects the odd-numbered display pixel are separated, and the first half of the two horizontal periods By confirming the holding of half of the gradation signals and confirming the holding of the remaining half of the gradation signals in the second half horizontal period, writing to all the display pixels on one horizontal line results in 1 Since the load on each common line in the horizontal period can be halved compared to the conventional method, the writing speed of the common potential and the gradation signal is faster than the conventional method. Therefore, this makes it possible to increase the definition, size, and image quality of the liquid crystal display panel.
[0059]
In addition, when the signal output circuit is an external LSI by using time-division driving in combination, the number of LSI output terminals can be reduced, so that cost reduction is expected. Even when a signal output circuit is built in, the time division drive is used, so that the number of DAC circuits and data latch circuits can be reduced, so that the circuit scale can be reduced (the frame size is reduced).
[0060]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is an effect that display unevenness such as lateral smear is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a voltage waveform and timing chart according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a voltage waveform and timing chart according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a voltage waveform and timing chart according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a voltage waveform and timing chart according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an information device including a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Signal output circuit, 101 ... Signal line, 200 ... Drain line, 300 ... Gate scanning drive circuit, 400 ... Gate line, 500 ... Common drive circuit, 600 ... Common line, 700 ... Time division switch group, 701 ... Time division Switch 702 Time-division switch 703 Time-division switch 800 Display pixel 801 Switching element 802 Liquid crystal capacitor 900 Controller 901 Control signal 1000 Information device 1001 Liquid crystal display device 1002 ... Central processing unit, 1003 ... Input device, 1004 ... Storage device, 1005 ... Output device, 1006 ... Power supply circuit, 1007 ... System bus.

Claims (5)

複数本のドレイン線と、前記ドレイン線と直交する複数本のゲート線と、前記ゲート線と略平行な複数本の共通電極線とで構成される配線部と、前記ドレイン線と前記ゲート線との交差部付近に夫々形成したスイッチング素子と、前記スイッチング素子の出力端に接続された画素電極と、前記画素電極と対峙し、且つ前記共通電極線と接続された共通電極と、保持容量とで構成される画素部とを含むアレイ基板と、前記アレイ基板と対向して設置される対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板とで狭持される液晶層と、前記アレイ基板と前記対向基板の外側に設置された2枚の偏光板とで構成される表示パネルと、  A wiring portion including a plurality of drain lines, a plurality of gate lines orthogonal to the drain lines, and a plurality of common electrode lines substantially parallel to the gate lines; the drain lines and the gate lines; A switching element formed in the vicinity of the intersection of the switching element, a pixel electrode connected to the output terminal of the switching element, a common electrode facing the pixel electrode and connected to the common electrode line, and a storage capacitor An array substrate including a pixel portion configured; a counter substrate disposed opposite to the array substrate; a liquid crystal layer sandwiched between the array substrate and the counter substrate; and the array substrate and the counter substrate. A display panel composed of two polarizing plates installed on the outside,
前記ゲート線を1水平期間毎に順次走査するゲート走査駆動回路と、  A gate scan driving circuit for sequentially scanning the gate lines every horizontal period;
前記共通電極線に対して夫々独立に駆動する共通電極駆動回路とから構成される表示装置において、  In a display device composed of a common electrode drive circuit that is driven independently with respect to the common electrode line,
所定の時分割数に応じた複数の前記ドレイン線から、任意にドレイン線を選択する事が出来る時分割スイッチと、  A time division switch capable of arbitrarily selecting a drain line from the plurality of drain lines according to a predetermined number of time divisions;
前記時分割スイッチの選択、非選択状態を制御する複数の制御信号線と、  A plurality of control signal lines for controlling selection and non-selection of the time-division switch;
複数の前記時分割スイッチに階調信号を伝播する複数の階調信号線と、  A plurality of gradation signal lines for propagating gradation signals to the plurality of time division switches;
表示データに対応した前記階調信号を所定の時分割数に対応した時系列で出力端子から前記階調信号線へ出力する信号出力回路とを有し、  A signal output circuit for outputting the gradation signal corresponding to display data from the output terminal to the gradation signal line in a time series corresponding to a predetermined number of time divisions;
1本の前記共通電極線に接続された1水平ラインを構成する前記画素部と隣接する前記2本のゲート線に、前記所定の時分割数に応じた複数の該画素部を交互に接続する画素配列とし、  A plurality of pixel portions corresponding to the predetermined time division number are alternately connected to the two gate lines adjacent to the pixel portion constituting one horizontal line connected to one common electrode line. A pixel array,
ある水平期間において、前記ゲート走査駆動回路が2本の該ゲート線のうち、一方の該ゲート線を選択すると、  In a certain horizontal period, when the gate scan driving circuit selects one of the two gate lines,
前記時分割スイッチにより選択状態となった1本又は複数本の前記ドレイン線に、前記時分割スイッチを介して、前記階調信号線により伝播される前記階調信号が印加することで、選択状態となっている前記所定の時分割数に応じた複数の画素部の画素電極に階調信号を順次印加し、該画素電極の階調信号と、前記共通電極駆動回路が共通電極に印加した共通電極電圧とにより発生する電界で液晶の方向を制御し、  By applying the gradation signal propagated by the gradation signal line through the time division switch to one or a plurality of the drain lines selected by the time division switch, the selection state is obtained. The gradation signal is sequentially applied to the pixel electrodes of the plurality of pixel portions corresponding to the predetermined time division number, and the gradation signal of the pixel electrode and the common electrode driving circuit are applied to the common electrode. The direction of the liquid crystal is controlled by the electric field generated by the electrode voltage,
前記水平期間の次の水平期間において、前記ゲート走査駆動回路が2本の該ゲート線のうち、もう一方の該ゲート線を選択すると、  In the horizontal period next to the horizontal period, when the gate scan driving circuit selects the other of the two gate lines,
前記時分割スイッチにより選択状態となった1本又は複数本の前記ドレイン線に、前記時分割スイッチを介して、前記階調信号線により伝播される前記階調信号が順次印加することで、選択状態となっている前記所定の時分割数に応じた複数の画素部の画素電極に階調信号を印加し、該画素電極の階調信号と、前記共通電極駆動回路が共通電極に印加した共通電極電圧とにより発生する電界で液晶の方向を制御することで、前記1本の共通電極線に接続された1水平ラインを構成する全ての画素部の液晶を活性化し、  The gradation signal propagated by the gradation signal line is sequentially applied to one or a plurality of the drain lines selected by the time division switch via the time division switch. A grayscale signal is applied to pixel electrodes of a plurality of pixel portions corresponding to the predetermined number of time divisions in a state, and the grayscale signal of the pixel electrode and the common electrode driving circuit are applied to the common electrode By controlling the direction of the liquid crystal with the electric field generated by the electrode voltage, the liquid crystal of all the pixel portions constituting one horizontal line connected to the one common electrode line is activated,
前記所定の時分割数で分割された最初の選択期間に、前記時分割スイッチが前記複数のドレイン線全てを選択し、該時分割スイッチを介して、前記階調信号を該複数のドレイン線に印加し、  In the first selection period divided by the predetermined time division number, the time division switch selects all of the plurality of drain lines, and the grayscale signal is supplied to the plurality of drain lines via the time division switch. Applied,
該複数のドレイン線の選択状態を維持した状態から、前記所定の時分割数で分割された残りの各選択期間で、順に1つのドレイン線を非選択状態とする事で、該ドレイン線に前記階調信号を順に保持させていき、選択状態にある前記ゲート線上の全ての画素部にある液晶セルを活性化し、  From the state in which the selected state of the plurality of drain lines is maintained, in the remaining selection periods divided by the predetermined number of time divisions, one drain line is sequentially unselected, so that the drain line Gradation signals are held in order, and the liquid crystal cells in all the pixel portions on the gate line in the selected state are activated,
且つ、前記信号出力回路は、該各選択期間で保持状態となる画素部に対応した階調信号を、前記所定の時分割数に応じて時系列で出力することを特徴とする表示装置。  In addition, the signal output circuit outputs a grayscale signal corresponding to a pixel portion which is in a holding state in each selection period in time series according to the predetermined time division number.
請求項1記載の表示装置において、  The display device according to claim 1,
前記信号出力回路は、隣接する出力端子から互いに異なる極性の階調信号を出力し、  The signal output circuit outputs gradation signals having different polarities from adjacent output terminals,
前記共通電極駆動回路は、前記1本の共通電極線に接続された1水平ラインを構成する画素部が隣接する2本のゲート線のうち、最初に選択される該ゲート線の選択期間中又は  The common electrode driving circuit is configured to select a gate line that is selected first among two gate lines adjacent to a pixel portion that constitutes one horizontal line connected to the one common electrode line. 該選択期間の前に、該共通電極線に印加する共通電極電圧の極性を変化させることを特徴とする表示装置。A display device, wherein the polarity of a common electrode voltage applied to the common electrode line is changed before the selection period.
請求項1記載の表示装置において、
前記表示部がR(赤)、G(緑)、及びB(青)の3つの画素で1ピクセルを構成する場合においては、
前記時分割スイッチによる時分割数が、R、G、及びBに対応した3時分割であることを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 1,
In the case where the display unit forms one pixel with three pixels of R (red), G (green), and B (blue),
The display device according to claim 1, wherein the number of time divisions by the time division switch is three time divisions corresponding to R, G, and B.
請求項1記載の表示装置において、  The display device according to claim 1,
前記ゲート走査駆動回路、前記共通電極駆動回路、前記時分割スイッチ、及び前記スイッチング素子等を、前記アレイ基板上にpoly−Siを用いた薄膜トランジスタで構成することを特徴とする表示装置。  The display device, wherein the gate scanning drive circuit, the common electrode drive circuit, the time division switch, the switching element, and the like are configured by thin film transistors using poly-Si on the array substrate.
中央制御の働きをし、計算、論理、及び実行決定を行ない、入力装置、出力装置、及び記憶装置との信号の伝送を行なう中央処理装置と、  A central processing unit that acts as a central control, performs computation, logic, and execution decisions, and transmits signals to and from input devices, output devices, and storage devices;
命令やデータの記憶に使用される該記憶装置と、  The storage device used for storing instructions and data;
情報を、情報機器に入力するための該入力装置と、  The input device for inputting information to an information device;
該情報機器の内部から外部へ情報を出力し、更に表示用の信号を出力する該出力装置で  In the output device for outputting information from the inside to the outside of the information device and further outputting a display signal
構成される表示装置を備えた該情報機器において、  In the information device including the display device configured,
該表示装置は、請求項1記載の表示装置であることを特徴とする情報機器。  The display device according to claim 1, wherein the display device is a display device according to claim 1.
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